Устройство для намагничивания и размагничивания ферромагнитных материалов Советский патент 1984 года по МПК G01R33/14 

Изобретение относится к магнитны 1эмерениям и может быть использован в устройствах для определения свойств ферромагнитных материалов в автоматическом режиме намагничивания и ра магничивания. Известно устройство для намагничивания, содержащее два блока формирования намагничивающего тока с источником питания, усилитель мощности, блок коммутации, преббразо ватель тока, дифференциальный усили тель , цифроаналоговый преобразователь, запоминающее устройство, блок автоматического управления, блок ав томатического выбора диапазона и сумматор С 1 3. Недостатком устройства является неустойчивость при работе в широком чдстотном диапазоне. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является авт матическое намагничивающее устройст во, содержащее дешифратор, генерато тактовых импульсов, вычитающий счет чик , йлюч, блок управления намагничивающим у стройством, генератор маг нитной подготовки, программный блок блок управления электродвигателем, блок реверса, блок выбора полярност намагничийающего тока, задающий двигатель с обмотками управления, коммутирующий блок, магнитоуправляе мые контакты, потенциометр, усилитель, электромашинный усилитель, намагничивающую систему 121. Недостатком известного устройств является отсутствие достаточного быстродействия и надежности, что снижает точность определения магнитных характеристик. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство для намагничивания и размагничивания ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные программный.блок, вычитающий счетчик и дешифратор, генератор тактовых импульсов, ключ, усилитель мощности и намагничивающий блок, введены .последовательно соединенные счетчик импульсов и триггер, цифроаналоговый преобразователь, счетчик магнитной подготовки, последовательно соединенные счетчик . лов измерения,, блок сравнения и элемент И, а также элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов, счетчика импульсов и второго входа триггера, выход которого через ключ и цифроаналоговый преобразователь подключен к входу усилителя мощности, подключенного к намагничивающему блоку и к первому входу счетчика магнитной подготовки выход которого соединен.с входом намагничивающего блока, второй выход счетчика импульсов соединен с вторым входом элемента.И, первый вход которого связан с вторым входом счетчика магнитной подготовки и с входом дешифратора, второй вход блока сравнения соединен с входом и выходом программного блока, второй выход вычитающего счетчика соединен с вторым входом цифроа|1алогового преобразователя, выход элемента И соединен с вторым входом вычитающего счетчика, выход элемента ИЛИ - с входом счетчика циклов измерения, вход элемента ИЛИ - с вторым выходом счетчика магнитной подготовки, а вход счетчика импульсов соединен с выходом генератора тактовых импульсов. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, триггер 3, первый ключ 4,цифроаналоговый преобразователь 5,усилитель 6 мощности, намагничивающий блок 7, элемент И 8, блок 9 сравнения,, вычитающий счетчик 10, программный блок 11, счетчик 12 магнитной подготовки, элемент ИЛИ 13, первый вход которого подключен к входу генератора 1, счетчика 2 и второго входа триггера, счетчик 14 и дешифратор 15. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерений производятся следующие операции: устанавливается необходимый режим генератора тактовых импульсов тсхкт комм- т где f - частота генератора тактовых импульсов, Гц/ требуемая частота намагничивающего тока, Гц/ п - число счетных импульсов, необходимое для переполнения счетчика 2; записываются в программный блок коды заданных намагничивающих токов и код количества измеряемых точек, включая точку размагничивания. При нажатии кнопки Измерение не показана ) счетчик 2 импульсов устанавливается в нулевое состо яние, триггер 3 - в состояние, при котором через ключ 4.к цифроаналоговому преобразователю 5 подключается, например, источник опорного напряжения положительной полярности. Программный блок 11 через элемент ИЛИ 13 и счетчик 14 получает команду на запись в вычитающий счетчик 10 кода, соответствующего одной из заданных величин Нс1магничиваювдего тока, причем с второго выхода блока 11 на первый вход кодового блока 9 сравнения подается код количества измеряемых точек, а на второй вход блока 9 сравнения подается код с выхода счетчика 14.

Записанный в счетчик 10 код подается на вход цифроаналогового преобразователя 5, в результате чего на вход усилителя б подается постоянное напряжение, необходимое для формирования заданного намагничивающего тока.

Если коды на первом и втором входах блока 9 сравнения не равны, тогда на выходе его будет сигнал, который запрещает прохождение импульсов через элемент И 8, а также формирует на выходе дешифратора 15, вне зависимости от состояния счетчика 10, сигнал, разрешающий работу всех схем и блоков устройства, разрешает изменение состояния счетчика 12 при подаче на его вход счетных импульсов.

Таким образом, при нажатии кнопки Измерение производится подготовка схемы к работе и запуск в работу, в этот же момент проиэводится запуск генератора 1, в результате чего начинается наполнение счетчика 2. В момент, когда счетчик 2 переполняется и на его выходе появляется сигнал, который устанавливает счетчик 2 в нулевое состояние, а триггер 3 - в состояние, при котором через ключ 4 к цифроаналоговому преобразователю 5 подключается источник опорного напряжения отрицательной полярности, что вызывает изменение полярности намагничивающего тока.

Счетчик 2 вновь считает количество импульсов, поступающих на его вход с генератора 1, и при повторно переполнении вновь устанавливается в нулевое состояние и изменяет полярность намагничивающего тока. При этом счетчик 12 магнитной подготовки изменяет свое состояние (, счетчик 12 считает количество периодов намагничивающего тока).

3 результате многократных коммутаций намагничивающего тока осущестляется магнитная подготовка образца по окончании которой счетчик 12 дае команду на выполнение измерений,-а после выполнения изг рений счетчик 12 устанавливается в нулевое состояние. Импульс, соответствующий нулевому состоянию счетчика 12, через элемент ИЛИ 13 изменяет состояние счетчика 14 циклов, измерения, в результате чего программный блок 11 получает команду на запись в вычитающий счетчик 10 кода следующей заданной величины намагничивающего тока. При новой величине намагничивающего тока процесс магнитной подготовки

0 и измерения повторяется.

После окончания измерений при последней заданной величине намагничивающего тока на выходе счетчика

14устанавливается код, который равен коду количества измерений, т.е.

5 коду, подаваемому с второго выхода программного блока 11 на первый вход блока 9 сравнения. При этом состоянии счетчика 14 на выходе усилителя 6 формируется намагни0чивающий ток насыщения, а на йЬходе блока 9 сравнения появляется потенциал, который разрешает прохождение импульсов, соответствующих нулевому состоянию счетчика 2 через элемент

5 И 8 на вычитающий вход счетчика 10, запрещает изменение состояния счетчика 12, устанавливает дешифратор

15в состояние, при котором сигнаЛ на его выходе зависит от состояния

0 счетчика 10. Теперь счетчик 12 не изменяет состояние при коммутации намагничивающего тока, а при каждой коммутации намагничивакяцего тока импульс нулевого состояния счетчика

5 2, проходя через элемент И 8 на вычитающий вход счетчика 10, считывает код записанного в счетчике 10 числа, т.е. при каждой коммутации величина намагничивающего тока уменьшается

на величину уровня квантования циф0роаналогового преобразователя 5, При установке счетчика 10 в нулевое состояние на выходе дешифратора 15 появляется импульс Конец измерения, Jкоторый приводит схему в нулевое

5 состояние и отключает генератор тактовых импульсов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения статических магнитных ха0рактеристик в автоматическом режиме намагничивания и размагничивания, благодаря быстродействию, улучшению надежности и расширению частотного диапазона измерений.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ НАМАГНИЧИЗАНИЯ И РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные программный блок, вычитающий счетчик и дешифратор, генератор тактовых импульсов, ключ, усилитель мощности и намагничивающий блок, отличагощеес я тем, что, с цегью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные счетчик импульсов и триггер, цифроаналогрвый преобразователь, счетчик магнитной подготовки, последовательно соединенные счетчик циклов измерения, блок сравнения и элемент И, а также элеме.нт ИЛИ, первый вход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов, счетчика импульсов и второго входа триггера, выход которого через ключ и цифроаналоговый преобразователь подключен к входу усилителя мощности, выходом подключенного к намагничивающему блоку и к первому входу счетчика магнитной подготовки, выход которого соединен с входом намагничияающего блока, второй выход счетчика импульсов соединен с вторым входом элемента И, первый вход которого связан с вторым входом счетчика магнитной подготовки, и с входом дешифратора, второй вход блока сравнения соединен с входом и выходом программного блока, второй выход (Л вычитающего счетчика соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, выход элемента И соединен с вторым входом вычитгиощего счетчика, выход элемента ИЛИ - с входом счетчика циклов измерения, вход элемента ИЛИ - с вторым выходо счетчика магнитной подготовки, а вход счетчика импульсов соединен с 1 выходом генератора тактовых импуль- . сов. 00 00 со