Устройство для определения магнитных характеристик ферромагнитных материалов на тороидальных образцах Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для записи петель магнитного гистерезиса на двухко ординатном регистрирующем приборе. Известно устройство для исследования параметров ферромагнитных материалов, содержащее электромагнит с намагничивающей обмоткой и датчики напряженнооти намагиичиваюшего поля и магнитной индукции, подключеннью через усилитель и интегратор к регистрирующему прибо . Недостатком этого устройства является необходимость намотки на исшз1туемый. тороидальный образец намагничиваю тией и измерительной обмоток, что извязано с немалыми дополнительными затуратами времени, и следовательно, эффект автоматизации процесса измерений, т.е. повышение быстродействия, существен- но снижается. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому $1вляется уст- .ройство для определения магнитных, ха рактеристик, содержащее последовательно включенные источник намагничивающего тока, намагничивающий проводник и эталонный резистор, регистрирующий прибо подключенный вертикальной разверткой к интегросуммирующему усилителю, один вход которого подключен к выходу источ ника намагничивающего тока, а второй вход соединен через усилитель-инвертор с эталонным резистором. Выход усилитель-инвертора подключен к горизонтальной развертке регистрирующего прибора. Принцип работы известного устройства основан на взаимосвязи выходного напря жения источника намагничивающего тока, величиной намагничивающего тока и в&личиной .шадуктируемой ЭДС в намагничи вающем витке: и 1Г45-||. (1) где.и - выходное напряжение источника намагничивающего тока; i - ток намагничивания; г - сопротивление намагничивающего KOHiTPeJ 5- площадь поперечного сечения испытуемого образца; 6- магнитная индукция в испытуе го образце; . t - время. Использование в устройстве усилителя .инвертора и интегросуммирующего усили:теля обеспечивает компенсацию в сигнале составляющей от намагничивающего тока fr , что позволяет отказаться от при- менения в известном устройстве специальгной измерительной обмотки 2j . Недостатком известного усгройства является появление значительных погрешностей измерения индукции вследствие изменения температуры провода намагн№чивающей обмотки. Данный эффект особенно заметен при намагничивании испытуемого образца одиночным проводом, Это обусловлено тем, что при повыщении температуры увеличивается сопротивление намагничивающего проводника (примерно на 4% при изменении .температуры на ) и, следовательно, нарушается уровень кo шeнcaции составляющей fr ВТ сигнале и. Цель изобретения - повьпцение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные источник намагничивающегчэ тока, намагничивакший проводник и эталонный резистор, регистрирующий прибор, подключенный одним входом к выходу интегросуммирующего усилителя, один вход которого подключен к выходу источника намагничивающего тока, а второй вход соединен через усилитель-инвертор с эталонным резистором, введен дополнительный усилитель-инвертор, включенный между эталонным резистором и вторым входом регистрирующего прибора, а резистор обратной связи в основном усилителе-инверторе вьшолнен в виде безындуктивной катушки, намотанной непосредственно на намагничивающий проводник. На чертеже представлена функциональгная схема устройства. Устройство для определения магнитных характеристик ферромагнитных материалов на тороидальных образцах содержит последовательно соединенные источник 1 намагничивающего тока, намагничивающий проводник 2 и эталонный резистор 3, интегросуммирующий усилитель4, ус литель -инвертор 5, дополнительный усилительг-инвертор 6 и регистрирующий 7, подключенный к усилителю 4 и усилител1о-инвертору 6, Резистор 8 обратной связи в усилителе-инверторе 5 выполнен в виде безындукт.ивной катушки, расположенной на намагничивающем проводнике2-i Устройство работает следующим образом, - При непрерывном изменении намагничивающего тока напряжения на намагничиваюшем проводнике 2 измейяется в соответствии с уравнением (I). При помо щи переменного резистора и в отсутствие испытуемого тороидального обраэца 9 в сигнале U компенсируют составляющук обусловленную i г, Тогда на выходе интегросуммирующего усилителя 4 присутствует сигнал, пропорциональный индукции в испытуемом образце 9, а на выходе усилителя-инвертора 6 - напряженности намагничивающего поля. Нагрев намагничивающего проводника 2 на точность измерения . не , поскольfcy коэффициент передачи дополнительного усилителя-инвертора прямо пропорционален изменению сопротивления намагн

чивающего проводника 2. Это обеспечивается тем, что резистор 8 обратной i связи основного усилителя-инвертора 5 находится и одинаковых темп атурных УСЛОВИЯХ с намагничивающим проводником 2 и вьшолнен с ним из одного материала, например меди.

Таким образом, повыщение точности измерений обеспечивается автоматическим учетом изменения температуры намагничиваюшего щювода.

Устройство не требует намотки специ

1альных намагничивающей и измерител яной обмоток, поэтому обладает более вьгсоким коэффициентом быстроде1(ствия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ТОРОИДАЛЬНЫХ ОБРАШАХ, сод-эржашее последовательно включенные источник намагничивающего тока, намагнич вающий проводник и эталонный резистор, регистрирующий прибор, подключенный одним входом к выходу интегросуммирук щего усилителя, один вход которого подключен к выходу источника намагничивающего тока, а второй вход соединен через усш1ител1 инвертор с эталонным резистором, отличающееся тем, что, с целью повышения точнооти измерений, в него введен дополни- ; тельный усилителы-инвертор, включе - ный между эталонным резистором и вторым входом регистрирующего привела, а резистор обратной связи в основном i усилителе-инверторе выполнен в виде безындуктивной катушки, нак(отанной W непосредственно на намагничивающий проводник. ел б о QD Ot