Устройство для измерения напряженности магнитного поля Советский патент 1987 года по МПК G01R33/02 

113

Изобретение относится к магнито- измерительной технике и предназначено для измерения напряженности магнитного поля на поверхности ферромагнетика при испытаниях в переменных магнитных полях в процессе приемосдаточных испытаний, отработке технологии производства, а также совершенствовании конструкций электрических машин.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона при сохранении высокой точности измерений.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. -

. Устройство содержит магнитопро- вод 1 с катушкой 2, через резистор 3 соединенной с двухполюсником 4 с отрицательным сопротивлением, регистрирующий прибор 5, последовательно сое диненные катушку 6 с индуктивностью, пропорциональной индуктивности рассеяния катушки 2 магнитопровода 1, и второй резистор 7, параллельно которому подключен делитель напряжения, содержащий третий 8 и четвертый 9 резисторы, и усилитель 10, входы которого соединены с катушкой 2 и точкой соединения резисторов 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

При намагничивании образца на его поверхности создается магнитное напряжение, Ид,, равное UM H.I,

где Н - средняя напряженность магнитного поля; 1 - расстояние между полюсами

магнитопровода.

Под действием U в магнитопроводе 1 создается поток Ф, а на катушке 2 напряжение, равное

йф

- W аГ б UT- и.о- и, + и I

где li - падение напряжения на ак- к

тивном сопротивлении ка- тушки 2;

и,. - падение напряжения на дополнительной катушке 6 индуктивности;

- падение напряжения на ин- дуктивности рассеяния катушки 2;

UY - падение напряжения на втором резисторе 7;

U|jj - падение напряжения на выходе усилителя 10;

и - падение напряжения на отрицательном сопротивлении R - двухполюсника 4;

и - падение напряжения на образцовом резисторе 3. При выполнении равенств

Un + УЗ «

осуществляется режим короткого замыкания с компенсацией активного сопротивления и индуктивности рассеяния катушки 2. Ток i в катушке 2 созда - ет магнитодвижущую силу, направленную противоположно и , а поскольку осуществляется полная компенсация падений напряжения на активном сопротивлении и индуктивности рассеяния катушки 2, то

и„-: i-w

i UM.

w

н| w

Следовательно, регистрируюп;им прибором 5 можно измерять величину, пропорциональную напряженности магнитного поля. Проградуировав шкалу прибора непосредственно в единицах напряженности магнитного поля, измеряют напряженность с высокой точностью.

Компенсация падения напряжения на индуктивности рассеяния катушки 2 производится следующим образом.

В электрическую цепь катушки 2 введена дополнительная катушка 6 с индуктивностью, пропорциональной индуктивности LS катушки 2 для простоты примем их равньми по величине), и второй резистор 7. При протекании по цепи тока i на дополнительной катушке 6 индуктивности будет падение напряжения, равное падению напряжения на индуктивности рассеяния ка- тутаки 2 и таким образом оно удвоится. На вход усилителя 10 подается напряжения с катушки 6 индуктивности и второго резистора 7 через делитель образованный третьим 8 и четвертым 9 резисторами, с коэффициентом деления, равным отношению величины дополнительной индуктивности катушки 6 к сумме ее и индуктивности рассеяния катушки 2 (з данном случае 1:2), а с его выхода оно в противофазе поступает на второй резистор 7. При обеспечении значительного коэффициента

313

передачи усилителя 10 напряжения на втором 7 резисторе компенсирует падение напряжения на катушке 6 индуктивности и индуктивности рассеяния катушки 2, т.е. для устройства сира- ведливо равенство

i УМ

W

При этом ток в обмотке, независимо от индуктивности ее рассеяния и частоты, повторяет значение U,, а по регистрирующему прибору 5 ведется непосредственный отсчет в единицах напряженности магнитного поля с высокой точностью. Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности магнитного поля по авт. св. № 785813, отличающее-

с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерений, в него дополнительно введены катушка шздуктивности и второй резистор, делитель напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных третьего и четвертого резисторов, и усилитель, первый вход которого соединен с первыми вьгоодами катушки маг- нитрпровода и катушки индуктивности, второй вход - с вьшодом делителя напряжения, первый выход усилителя соединен с вторым вьшодом катушки индуктивности, первым входом делителя напряжения и первым выводом второго резистора, второй выход усилителя - с вторым вьшодом делителя напряжения, вторым вьшодом второго резистора и с входом двухполюсника с отрицательным сопротивлением.

Изобретение является дополнительным к авт.св. № 785813, относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля на поверхности ферромагнетика при испытаниях в переменных магнитных полях в процессе испытаний, при отработке технологии производства, а также совершенствовании конструкций электрических машин. Целью изобретения является расширение частотного диапазона при сохранении высокой точности измерения. Устройство содержит магнитопровод 1 с катушкой 2, резистор 3, двухполюсник4 с отрицательным сопротивлением, регистрирующий прибор 5. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены катушка 6 с индуктивностью, пропорциональной индуктивности рассеяния катушки 2, резистор 7, делитель напряжения на резисторах 8 и 9, усилитель 10. 1 ил. с SS (Л W) 145