Устройство для измерения параметров предельной статической петли гистерезиса Советский патент 1983 года по МПК G01R33/14 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть исполь зовано для измерения магнитных пар метров материалов и изделий в статических режимах намагничивания. Известно устройство для регистрации статических характеристик фе ромагнитных образцов, с;одержа1цее г нератор ступенчатого напряжения, генератор стробимпульсов, усилител мощности,.намагничивающую и измерительную обмотки, калибррванный резистор, испытуемый образец, импульсный усилитель, фиксатор уровня ключ, интегратор и регистрирующий прибор fl . Недостатком данного устройства является необходимость дополнительной обработки полученных характерис тик для определения значений параметров петли гистерезиса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для разбраковки сердечников, содержащее блок намагничивания, выполненный в виде после довательно соединенных генератора импульсов тока намагничивания, намагничивающей обмотки и калиброванного резистора, измерительную обмот ку индукции, подключенную через интегратор к первому входу первого ключа, второй вход которого соедине с выходом генератора стробирующих импульсов, а выход - с входом первого пикового детектора, и регистри рующие приборы pj . I Однако известное устройствотре:бует создания специальной испытател ной программы, имеет сложную конструкцию и не может обеспечить одновр менное измерение индукции насыщения остаточной индукции и коэрцитивной силы. Цель изобретения - повышение точ ности Измерений. Поставленная цель достигается тем, что вустройство для измерения параметров предельной статической петли гистерезиса, содержащее блок намагничивания, выполненный в виде последовательно соединенных генератора импульсов тока намагничивани намагничивающей обмотки и калиброванного резистора, измерительную обмотку индукции, подключенную чере интегратор к первому входу первого ключа, второй вход которого соедине с выходом генератора стробирующих импульсов, а выход - с входом перво пикового детектора, и регистрирующи приборы, введены распределитель импульсов , делитель напряжения на 2, компаратор, вычитывакяций блок,второй ключ и второй и третий пиковые дете topftj, при этом выход генератора импульсов тока намагничивания соедине с входом распределителя импульсов, первый выход которого прдключен к входу генератора стробирующих $ мпуль сов, а второй - К управляющему входу интегратора, выход первого пикового детектора соединен с входом делителя напряжения на 2 связанного с первым регистрирующим прибором, выход делителя напряжения на 2 подключен к первым входам компаратора и вычитающего блока, вторые входы компаратора непосредственно, а вычитающего блока через второй пиковый детектор соединены с выходом интегр тора, выход бычитанячего блоЛа подключен к второмурегистрирующему прибору, выход компаратора подключен к управляющему входу второго ключ ча, второй вход которого соединен с калиброванным резистором, а выход - с входом третьего пикового детектора, соединенного .с третьим регистрирующим прибором. На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства/ на фиг, 2 - эпюры сигналов в различных точках схемы. Генератор 1 импульсов тока намагничивания (фиг. 1) соединен- последовательно с намагничивающей обмоткой 2 испытуемого сердечника 3 и калИ:в| о( ванным резистором 4. Измерительная обмотка 5 индукции соединена с сигнальным входом интегратора 6. генератора 1 подключен к входу распределителя 7 импульсов, выходы ког торого соединены с управляющим вхО дом интегратора б и входом генератора 8 стробирующих импульсов,, а их выходы - с входами ключа 9, последовательно соединенного с пиковым детектором 10, делителем 11 напряжения на 2 и регистрирующим прибором 12. Входы компаратора 13 соеда нены с выходами интегратора 6 и делителя 11 напряжения на 2, а выход подключен к управляющему входу клю-т ча 14, сигнальный вход которого подключен к калиброванному резистору 4 , а выход - к последовательно соединённым, пиковому детектору 15 и регистрирующему прибору 16. Первый вход вычитающего блока 17 подключен к выходу делителя. 11 напряжения на 2, второй вход через пиковый детектор 18 соединенС выходом интегратора 6, а выход - с регистрирую1цим прибором 19. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает разнополярные импульсы длительностью, превышающей время перемагничивания сердечника 3 (фиг. 2а), что обеспечивает статический характер Намагничивания. С калиброванного резистора 4 снимается сигнал, пропорциональный напряженности магнитного поля, а с измерительной обмотки 5

на сигнальный вход интегратора 6 поступает сигнал, пропорциональный приращению магнитной индукции в серп дечнике. Распределитель 7 импульсов направляет импульсы отрицательной полярности на управляющий вход интегратора б, а импульсы положитель ной полярности на вход генератора 8 стробирупщих импульсов. В момент id магнитное состояние сердечника соответствует 7очкеА(фиг. 2 б) предельной петли гистерезиса. При прохождении импульса положительной по лярности в момент i магнитное состояние сердечника 3 соответствует точке С , а напряжение на выходе интегратора б пропорционально значению Bj, + Bg , где ES - индукция насыщения (фиг, 2 б). После прохождения импульса положительной полярности до начала импульса отрицательной полярности магнитное состояние сердечника соответствует точке О , а напряжение на выходе интегратора б пропорционально 2 Эг(фиг.2 б Импульс отрицательной полярности возвращает магнитное состояние сердечника в точку А и устанавливает нулевое напряжение на выходе интегратора б.

Дпя измерения остаточной индукции в момент ti( после прохождения импульса положительной полярности генератор 8 формирует стробирующие импульсы, которые подаются на управляющий в.ход ключа 9. На время длительности стробирующих импульсов ключ 9 открывается и пропускает на вход пикового детектора 10 сигнал с интегратора б, пропорционгшьный значению 2В. Этот сигнал фиксируется пиковым детектором 10 и поступает на вход делителя 11 напряжения На 2, соединенногсэ с регистрирующим прибором 12, который измеряет напряжение пропорционально величине остаточной индукции.

Для измерения коэрцитивной силы сигнал, пропорциональный 9,. , с выхода делителя 11 напряжения на 2 поступает на первый вход компаратора 13,. на другой вход которого поступает сигнал с выхода интегратора б. В момент i4 равенства этих сигиалов магнитное состояние сердечника соответствует точке Е . Компаратор 13 вырабатывает импульс (фиг. 2 а), открывающий ключ 14, который пропускает положительный сигнал с калиброванного резистора 4, пропорциональный коэрцитивной силе. Этот сигнал поступает на вход пикового детектора 15, где фиксируется, а затем измеряется регистрирующим прибором 16.

Для измерения индукции насыщения сигнал, пропорциональный - , с выхода делителя 11 напряжения на 2 поступает на первый вход вычитающего блока 17, на другойвход которого поступает сигнал с пикового детектора 18, соединенного с выходом интегратора б , пропорциональный значению 8j. + С выхода вычитающего блока 17 на регистрирующий прибор 19 поступает сигнал, пропорциональны индукции насыщения.

Изобретение позволяет повысить точность измерения остаточной индукции в результате снижения динамической погрешности измерения при постоянном уровне входного сигнала, повысить производительность благодаря о дновременному измерению остаточной индукции, индукции насыщения и коэрцитивной силы и тем caNUM расширить функцнонаЛьные возможности работы устройства, например, совместно с ЭВМ в контуре автоматической систекы контроля и управления.

Повышение точности и производител -ности устройства повышает достоверность контроля ферромагнитных сер.дечников, что позволяет увеличить iвыход годных изделий.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДЕЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА, содержащее блок намагничивания, выполненный в виде последовательно соединенных генератора импульсов тока намагничивания,: намагничивающей обмотки и калибрована ного резистора измерительную обмотку индукции, подключенную через интегратор к первому входу первого ключа, второй вход которого соеди- йен с выходом генератора стробирующих импульсов, а выход - с входом Г :первого пикового детектора, и регистрирующие приборы, от л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены распределитель импульсов,, делитель напряжения на 2, компаратор, вычитающий блок, второй ключ и второй и третий пиковые детекторы, при этом выход генератора импульсов тока Нс1магничивания соединен с входом распределителя импульгсов, первый выход которого подключен к входу генератора стробирующих икшульсов, а - к управляющему входу интегратора, выход первого пикового детектора соединен с входом делителя напряжения на 2, связанного с первым регистрирующим прибором, выход делителя напряжения на 2 подключен к первым входам компаратора и вычитающего блока, вторые вхо1§ ды компаратора непосредственно, а Кл вычитающего блока через второй пиковый детектор соединены с выходом , интегратораJ выход вычитающего блока подключен к второму регистрирующему прибору, выход компаратора к управляющему входу второго ключа, второй вход которого соединен с калиброванным резистором, а ВЫХОД - с входом третьего пикового детектора, соединённого с третьим регистрирующим прибором.