Устройство контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей Советский патент 1986 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для контроля сердечников, использующихся для изготовления накопительных магнитных усилителей.

Целью изобретения является повьше- ние точности контроля сердечников.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей; на фиг,26, в - диаграммы работы устройства при контроле сердечников, частный цикл которых близок к идеальному, на фиг.2д, е - то же, при реальной форме частного цикла.

Устройство содержит генератор 1 напряжения, подключенный через шунт 2 к намагничивающей обмотке 3, нанесенной на контролируемый сердечник 4. Шунт 2 подключен к одному из входов суммирующего усилителя 5, другой вход которого соединен с выходом у-силителя 6 с регулируемым коэффициентом передачи. Выход суммирующего усилителя 5 через ключи 7 и 8 подключен к входам со-25 усиления усилителя 6 устанавливается

ответственно первого и второго интеграторов 9 и 10.

Выход первого интегратора 9 через ключ 11 соединен с входом нуль-органа 12, а выход второго интегратора 10 подключен к последовательно соединенным амплитудному детектору 13 и измерительному прибору 14. Работой ключей 7, 8 и 11 управляет блок 15 управления, вход которого подключен ко второму выходу генератора 1. Третий выход генератора 1 соединен с входом усилителя 6.

При этом генератор 1 и обмотка 3 служат для задания необходимого режи- ма перемагничивания контролируемого сердечника 4. Шунт 2, суммирующий усилитель 5, ключ 8, интегратор 10, амплитудный детектор 13 и измерительный прибор 14 образуют собственно канал измерения магнитной проницаемости. Усилитель 6, интегратор 9 и нуль-орган 12 образуют канал обратной связи, предназначенный для определения на выделенном полупериоде перемагничивания 1Сердечника среднего значения напряжен ности поля Нср.

Устройство контроля работает следующим образом.

ЭДС (фиг.2а) генератора 1 напряже ния перемагничивает контролируемый сердечник 4 по частньм циклам с зада- ной амплитудой индукции Д В « В

(фиг.2г,ж)„ Напряжение Ua, пропорциональное намагничивающему току и, следовательно, напряженности H(t).(фиг. (фиг.2блд) поля в сердечнике, снимается с шунта 2 и подается на первый вход суммирующего усилителя 5..На другой вход усилителя 5 с выхода усилителя 6 с регулируемым коэффициентом усиления подается напряжение Ug, по величине пропорциональное среднему значению напряженности Нср(фиг.2б,д) поля в сердечнике за выделенный полупериод (t t t + 0,5Т), а по знаку - обратное напряжению U|., снимаемому с

5 шунта 2. На выходе усилителя 5 образуется сигнал АН(t), пропорциональный разности текущего значения напряженности H(t) поля в .сердечнике и (t) (фиг.2в,е). Вьщеление полупериода при0 ращения напряженности uH(t), соответствующего восходящему (либо нисходящему) участку цикла, осуществляется ключами 7 и 8.

Признаком, по которому коэффициент

0

5

5

таким образом, что амплитуда напряжения на его выходе пропорциональна по величине Нср, является равенство напряжения Ug на выходе интегратора 9 в конце вьщеленного .полупериода t + 0,5Т нулю (фиг.2з). Вы€)орку выходного напряжения интегратора 9 в конце полупериода (t tp- 0,5Т) осуществляет на нуль-орган 12 ключ 11.

Ключи 7, 8 и 11 управляются блоком 15 управления, работа которого синхронизируется генератором 1 напряжения.

О величине магнитной проницаемости у контролируемого сердечника 4 на восходящем (либо нисходящем) участке цикла судят по амплитудеч напряжения (фиг.2з) на выходе интегратора 10, которая амплитудным детектором 13 преобразуется в квазипостоянное напряжение и.(5 (Фиг.2и) и измеряется прибором 14.

Напряжение на выходе амплитудного детектора 13 связано с приращением напряженности AH(t) на частном цикле выражением

ЛЪ

r

Vy.-fO,5T

MAKCJ U/t}-U6(i)ctt - -tl

bit or

f-CLtOSI

SY-)b T- . AHftlcLi

Л/

tl

гда Kj, К -1 ТГ31242867

коэффициенты усиления соответственно суммирующего усилителя 5 и амплитудного детектора 13,

постоянная времени интегратора 10,

п

% if

w

Д.Н К. дН,

Л

ср,Г2.0,5 Т

где Кц KjK j---- коэффи Ъ .

lJ(t)(t)

- VVj, - напряжение на выходе

шунта 2, 5 р соответственно число

витков обмотки 3 на контролируемом сердечнике 4 и длина средней магнитной силовой линии сердечника 4,

r-i - сопротивление шунта 2J H(t) - напряженность поля в

сердечнике 4 за полупериод.

5 циент.

При реальной форме частного цикла (фиг.2ж) за счет интегрирования flH(t) на полупериоде влияние выбросов напря женности H(t) (фиг.2д) поля на резуль 10 тат измерения усредняется (фиг,2е):

)с11-Кп-ЛЯл.мА.С

bi

где дЯ мАлс,- максимальное значение 5линеаризованной на иолу

периоде зависимости UH(t) (фиг.2е).

U6a)--K6Ui(t) .Рср-г

Vw J

HcpCt)К. U(t)

Hcp(t) Т напряжение на выходе . усилителя 6 с регулируемым коэффициентом усиления ,

коэффициент усиления усилителя 6,

напряжение на втором вы- iходе генератора I напряжения ,

.среднее значение напря- 30 женности в сердечнике 4 за полупериод, длительность периода ЭДСгенератора 1 напряжения.

Напряжение на выходе амплитудного 2( детектора 13 прямо пропорционально максимальному значению линеаризованной на полупериоде зависимости 6H(t) (йН4t) на фиг.2е), и, следовательно, однозначно характеризует магнитную 25 проницаемость J4kt на восходящем (нисходящем) участке частного цикла (фиг.2ж), которая определяет основные характеристики накопительных магнитных усилителей.

ПРИ идеальном чаатзном цикле

Сфиг,2г) напряжения на выходе амплитудного детектора 13 фиг.2б) так же как и .в известном устройстве, одно35

Формула, из,обретения

Устройство контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей по авт. ев, № 1000955, отличающее с я тем, что, с целью повьше- ния, точности контроля сердечников, в негр введены последовательно соединен ные и подключенные к выходу суммирую- значно связано с амплитудой прираще- , щего усилителя третий ключ,второйинте гратор и амплитудный детектор, к выходу

косуорого подключен измерительный прибор, а вtopoй вход третьего ключа соединен

ния напряженности uH(i) поля в сердечнике на ВОСХОДЯЩЕМ либо нисходящем участках частного цикла и, следовательно, однозначно xapaKTepH3yeTj in:

t выходом блока управления,

п

% if

w

Д.Н К. дН,

Л

ср,Г2.0,5 Т

где Кц KjK j---- коэффи Ъ .

циент.

При реальной форме частного цикла (фиг.2ж) за счет интегрирования flH(t) на полупериоде влияние выбросов напряженности H(t) (фиг.2д) поля на резуль- тат измерения усредняется (фиг,2е):

)с11-Кп-ЛЯл.мА.С

bi

где дЯ мАлс,- максимальное значение линеаризованной на иолупериоде зависимости UH(t) (фиг.2е).

Напряжение на выходе амплитудного детектора 13 прямо пропорционально максимальному значению линеаризованной на полупериоде зависимости 6H(t) (йН4t) на фиг.2е), и, следовательно, однозначно характеризует магнитную проницаемость J4kt на восходящем (нисходящем) участке частного цикла (фиг.2ж), которая определяет основные характеристики накопительных магнитных усилителей.

t выходом блока управления,

Редактор Н.Егорова

Составитель В.Колачевская

Техред М.Ходанич Корректор М. Шароши

Заказ 3700/44Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ 4/5

k j. in |г«п IL 1Г r-l ци-Ии1И||ичтг-. . . J |- жил- -1 |- IIл «- |1ииш ш. 1П1 пт ..U , W- и цж чи L г ..«

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4