Устройство контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СЕРДЕЧНИКОВ ДЛЯ НАКОПИТЕЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля сердечников применяемых для изготовления накопительных магнитных усилителей. Известно устройство для измерения магнитных параметров ферромагнитных сердечников, состоящее из источника напряжения, намагничивающей и измерительной обмоток, нанесенных на кон ролируемый сердечник , амперметра, включенного в цепь намагничивающей обмотки, и вольтметра, включенного н выходе измерительной обмотки .. Однако это устройство несмотря на свою простоту, не может быть использовано, в массовом крупносерийном производстве накопительных MJ.rнитныx усилителей потому, что не позволяет непосредственно измерять.,м нитную проницаемость, являющуюся основным магнитным параметром, определяющим чувствительность накопитель ного магнитного усилителя по току. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство контроля сердечников по-петле дифференциальной магнитной проницаемости, состоящее из генератора напряжения, служащего для перемагничивания контролируемого сердечника и подключенного через шунт к намагничивающей обмотке. Шунт соединен с входом усилителя горизонтальной развертки осциллографа. Выход измерительной обмотки подключен к входу усилителя вертикальной развертки осциллографа 2. Однако это устройство обладает низкой точностью контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей, в основе рабочего процесса которых лежит перемагничивание по частным циклам. Цель изобретения - повышение точности контроля сердечников. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля сердечников для- накопительных магнитных усилителей, содержащее генератор напряжения, подключенные к его выходу последовательно соединенные намагничивающую обмотку и шунт, а также суммирующий усилитель первый вход которого подключен к шунту, и измерительный прибор, дополнительно введены последовательно соединенные первый ключ, интегратор второй ключ и нуль-орган, а также блок управления и усилитель с регулируемым коэффициентом усиле ния, вход которого подключен к второму выходу генератора напряжения, а выход - к второму входу суммиру.ющего усилителя, вход блока управления подключен к третьему выходу генератора напряжения, а выход к вторым входам первого и второго ключей, вход первого ключа связан с выходом суммирующего усилителяи с входом измерительного прибора. На фиг. 1 приведена функциональ ная схема предлагаемого устройства на фиг, 2 временные диаграммы, поясняюц}ие работу устройства. Устройство содержит генератор 1 напряжения, подключенный через шунт 2 к намагничивающей обмотке 3} нанесенной на контролируемый серде-|-1ник А, Шунт 2 подключен к од му из входов суммирующего усилителя 5 другой вход которого соединен с выходом усилителя 6 с регули емым коэффициентом передачи. Выход суммирующего усилителя 5 подключен к входу интегратора 7 через ключ 8 а выход интегратора 7 - через ключ к в-ходу нуль-органа 10, Работой кл чей управляет блок 11 управления. Устройство внпючает также измерительный прибор 12 (вольтметр) , подключенный к выходу суммирующего усилителя 5. Устройство работает следующим образом. Известно, что для режима неполного перемагничивания в слабых полях характер зависимости индукции от напряженности поля в сердечнике качественно совпадает со статической петлей гистерезиса, которая для торроидальных сердечников с пр моугольной петлей гистерезиса, при меняемых в накопительных магнитных усилителях, достаточно точно может быть аппроксимирована выражением н ±Нс+д:,в где Н, В - соответственно значение напряженности индукции в сердечнике; Н - коэрцитивная сила сердечника;(д - абсолютная магнитная проницаемость сердечника. В рабочем режиме сердечник накопительного магнитного усилителя г времагничивается по циклу с предварительно заданной постоянной амплитудой индукции. Для такого режима перемагничиванип -магнитная проницаемость сердечника а Д значно определяется разностью напряженности поля Н в сердечнике и его коэрцитивной си лы Нр н Т Не- н + Hjc, гдеДВ - предварительно заданная величина индукции перемагничивания сердечника; К - коэффициент , Сердечник k от генератора 1 напряжения перемагничивается по частным циклам с заданной амплитудой индукции. Напряжение U,, VФиг. 2), пропорциональное намагничивающему току и, следовательно, напряженности поля в сердечнике Ц, снимается с шунта 2 и подается на один из входов суммирующего усилителя 5, на другой вход которого с выхода усилителя 6 с регулируемым коэффициентом передачи поступает напряжение U, по величине пропорциональное коэрцитив ной силе сердечника, а по знаку обратное ей. Напряжение U, пропор циональное разности значений напряженности поля в сердечнике и его коэрцитивной силы, поступает на измерительный прибор 12, Как показано выше (выражения 1 и 2), величина этой разности однозначно характеризует магнитную проницаемость сердечника. На фиг. 2 приведены временные диаграммы для трех значений напряжения на выходе усилителя 6: напряжение на выходе усилителя 6 меньше напряжения, соответствующего коэрцитивной силе сердечника (trbrt);. напряжение на выходе усилителя 6 равно напряжению, соответствующему коэрцитивной силе сердечника (t, напряжение на выходе усилителя 6 больше напряжения, соответствующего коэрцитивной силе сердечника ( Интегратор 7, ключи 8 и 9 СЗлок 11 управления ключами и нуль-орган 10 предназначены в устройстве для задания напряжения на выходе усилителя 6, пропорционального-коэрцитивной силе контролируемого сердечника. Коэффициент передачи усилителя 6, а следовательно, напряжение на его выходе (и) изменяют до тех пор, пока значение напряжения на выходе интегратора 7 (Цу) за полупериод перемагни чивающего сердечник напряжения не будет равно нулю ) , что определяют по состоянию нуль-органа 10 Равенство напряжения на выходе интег ратора 7 нулю в конце полупериода 1 ремагничивающего сердечник напряжения характеризует соответствие напряжения на выходе усилителя 6 (U коэрцитивной силе сердечника. Выборк напряжения (U) на вход интегратора осуществляется ключом 8, а съем нап|ряжения (UQ) с выхода интегратора в конце каждого полупериода - кпю,чом 9. Управление ключами В и 9 осуществляется блоком 11 управления, работа которого синхронизирует ся генератором 1 напряжения. Формула изобретения Устройство контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей, содержащее генератор напряжения, подключенные к его выходу последовательно соединенные намагничивающую обмотку и шунт, а также суммирующий усилитель, первый вход которого подключен к шунту, и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля сердечников, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый ключ, интегратор, второй ключ и нуль-орган, а также блок управления и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к второму выходу генератора напряжения , а выход - к второму входу суммирующего усилителя, вход блока управления подключен к третьему йыходу генератора напряжения, а выход - к вторым входам первого и второго ключей, вх,од первого ключа связан с выхо-. дом суммирующего усилителя и с входом измерительного прибора. Источники информации, принятые во внимание-при. экспертизе 1.Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники, М., Наука, 197, с. 128. 2.Синегубов А. П., Пегливанян Г.С Межвузовский сборник Элементы и технические средства управления и регулирования, Новочеркасск, 1977 с. 82.

переЛгчи «%/в /