Устройство для определения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов Советский патент 1984 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для метрологической, аттестации образцов магнитных матери алов в поверочной практике и- для контроля качества магнитных материалов при их производстве. Статические характеристики ферромагнитных материалов являются основными при исследовании-и расчетах динамических режимов, при создании новых видов материалов. Определение статических магнитных характеристик сводится к получению кривых намагничивания и петель гисте резиса, каждая точка которых имеет установившееся- магнитное состояние. Известно устройство для регистрации статических характеристик ферромагнитных, материалов, содержащее управляемый источник тока, соединенные с ним генератор ступенчатого напряжения и намагничивающую обмотку, измерительную обмотку испытуемого образца, интегратор, ключ и регистратор pj . В известном устройстве статически Магнитные характеристики определяютс Путем намагничивания испытуемого образца ступенчато изменяющимся магнитным полем и измерения приращений магнитного потсэка образца, соответствующих каждой ступени. При этом длительность.ступеней устанавливаетс достаточно большой, чтобы регистрируемые характеристики бьши статическими. Эта длительность определяется временем полного промагничивания образца, которое зависит от магнитны и электрических свойств материала, о геометрических размеров образца, и различно, для разных участков кривых намагничивания. При выборе недостато но большой длительности ступеней в известном устройстве будет иметь место динамическая погрешность измерения магнитного потока, обусловленная неполным промагничиванием образца пр каждом изменении напряженности намаг 1шчива1ощег6 поля. Если эта длительнрст выбрана по наибольшему возможному времени промагничивания, то необосно вано .увеличивается-время интегрирова ния при регистрации;полной кривой намагничивания и, следовательно, возрастает погрешность, обусловленна Йрейфом. напряжения, смещения нуля интегратора. Таким образом,- недостатком известного устройства- является низкая точность определения статических магнитных характеристик,материалов. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения статически магнитных характеристик ферромагнитных материалов, которое содержит управляемый источник тока и соединенную с ним намагничивающую обмотку, измерительную обмотку испытуемого образца, подключенные к ней интеграifop и нуль-орган, а также регистратор первый вход которого соединен с вторым выходом управляемого источника тока 2j . Магнитные характеристики в известном устройстве также, определяются . путем намагничивания образца ступенчато изменяющимся магнитным полем и измерения првращений, магнитного потока образца, соответствующих, каждой ступени. Данамическая погрешность здесь уменьшена за счет того, что каждое следующее изменение напря- . женности намагничивающего поля происходит после перехода образца в нобёе ста-.ическое магнитное состояние. Этим устанавливается оптимальная длительность регистрации кривых намагничивания для различных образцов материалов. Измерение приращений магнитного потока образца в известном устройстве производится с помощью интегратора, который используется и для суммирования измеренных значений приращений магнитно.го потока, чтобы получить требуемую зависимость потока от напряженности намагничивающего поля. Основное влияние на погрешность измерения потока при этом оказывает дрейф напряжения смещения нуля интегратора. Поскольку .в известйом устройстве интегрирование производится в течение всего времени регистрации характеристики, которое может, быть большим,, порядка нескольких эта погрешность может быть минут, весьма значительной. Таким образом, недостатком известного устройства является также низкая точность определения статических магнитных характеристик, ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повьш1ение точности измерений. Цель достигается там, что в устройство, для определения статических магнитных характеристик ферромагнит ных материалов, содержащее управляемый источник тока и соединенную с-Ним намагничивающую обмотку, изме рительную обмотку, подключенные к ней-интегратор и нуль-органj а такж регистратор, первьш вход которого подключен .к второму выходу управляемого источника тока дополнительно введены запоминающий усилитель, ключ, аналого-цифровой преобразова:тель, накопительный сумматор, форми рователь управляющих импульсов, при S этом выход интегратора через аналог цифровой преобразователь и накопительный сумматор подключен к втором входу регистратора, вход ключа соединен с выходом интегратора., а выход ключа - с входом запоминающего усилителя, выход которого подключен к второму входу интегратора, выход нуль-органа соединен с входом формирователя управляющих импульсов, первый, второй, третий и четвертый вьпсоды которого подключены соответственно к входу управляемого источника тока, к разрешающему входу накопительного сумматора, к управляющему входу ключа и к входу сброса I интегратора. : Это позволяет уменьшить влияние дрейфа напряжения смещения нуля интегратора на результаты, измерения магнитного потока при определении статических магнитных характеристик материалов. Это также позволяет I исключить ручное регулирование для компенсации напряжения смещения 1гул интегратора и его дрейфа перед проведением измерений. На чертеже предста,злена блок-схе ма устройства. Устройство содержит управляемый источник 1 тока, соединенную с ним намагничивающую обмотку .2 испытуемо образца 3, измерительную обмотку 4, подключенные к ней интегратор 5 и нуль-орган 6, регистратор 7, запоминающий усилитель 8, выход которог подключен к второму входу интеграто 5, ключ 9, выводы которого соединен ,с выходом интегратора 5 и входом запоминающего усилителя 8, аналогоцифровой преобразователь 10, накопи тельный сумматор 11 и формирователь 12 управляющих импульсов. Выход интегратора 5 через аналого-цифровой преобразователь 10 и накопительный сумматор 11 подключен к второму входу регистратора J, первый вход которого соединен с вторым выходом управляемого источника 1 тока. Выход нуль-органа 6 подключен к входу формирователя 12 управляющих импульсов, первый, второй, третий и четвертьй выходы которого подключены соответственно к входу управляемого источника тока 1 к. разрешающему . входу накопительного сумматора 11, к управляющему входу ключа 9 И-к-входу сброса интегратора 5. Устройство работает следующим образом. При пропускании тока.от управляемого источника тока 1 по намагничивающей обмотке-2 в ней создается магнитное поле которое намагничивает испытуемый образец 3ч Напряженность этого поля однозначно определяется значением намагничивающей обмотке 2. В момейт поступле-;ния импульса с формирователя 12 управляющих импульсов на вход, управляемого источника 1.тока;в нем происходит ступенчатое изменение тока к соответствующее ему изменение напряженности намагничивающего поля в намагничивающей обмотке 2. При этом испытуемый образец 3 перемагничивается,. его магнитный поток Ф изменяется/и в измеритель-ной юбмотке 4 индуктируется импульс ЭДС |е (, (1) где W - число витков измерительной обмотки Л. Длительность этого импульса равйа времени изменения магнитного потока образца 3, а воль т,-секундная площадь пропорциональна приращению, потока .аЧ , сортветствзпощему. данному иэменёнию напряженности нанагничивающего поля i -vy|edt. ., о Импульс ЭДС с измери.тельной . Обмотки 4, поступает, на интегратор 5, в .котором происходит измерение его вольт- секундной площади, и на нульорган 6. На выходе нуль-органа 6. формируется сигнал в момент, -когда ЭДС достигает., нулевого уровня, т.е. когда заканчивается- переходной процесс перемагничивания- образца 3 и в

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ . СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее управляемый источник тока и соединенную с ним намагничивающую обмотку, измерительную обмотку подключен- ные к ней интегратор и нуль-орган, а также регистратор, первый вход которого подключен-к второму выходу управляемого источника тока, о-т-л иЧ:ающе е ся тем, что, с целью К 3 - п (2 %9:. --С . / повышения точности измерений, в i него дополнительно.введены запомин - ющий усилитель, ключ, аналого-цнф- : ровой преобразователь, накопительный сумматор, формирователь управляющих : импульсов, при этом выход интегратора через аналого-цифровой йреобразователь и накопительньй сумматор подключен к второму входу 1)егистратора, вход ключа.соединен с выходом интегратора, а выход ключа - с входом запоминающего усилителя, выход которого подключен к второму входу интегратора, выход нуль-органа соединен с входом формирователя управляющих i импульсов,-первый, второй, третий И: четвертый выходы которого подключень. (П соответственно к входу управляемого .источника тока, к разрешающему входу накопительного сумматора, к .6 управляющему входу ключа и -к входу с сброса интегратора.