Способ определения магнитной текстуры цилиндрических магнитов в диаметральном направлении и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности к методам и устройствам определения направления магнитной анизотропии, и предиазначено для использования при производстве постоянных магнитов.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений путем обеспечения однозначного определения направ- ления магнитной текстуры цилиндрических магнитов,

На фиг.1 представлен график, поясняющий сущность предлагаемого способа определения направления магнитной текстуры на примере кольцевого магнита.

Как следует из фиг.1, магнит 1 имеет диаметральную магнитную тексту ру А, обозначенную сплошными линиями с двусторонними стрелками. Направление предварительно циркулярно намагнитившего магнитного поля показано круговой линией Б со стрелками. При циркулярном намагничивании на боковой поверхности магнита 1 возникают четыре полюса, обозначенные N - S - N - S. Это обусловлено тем, что участки NaS и Na S магнита намаг- ничиваются поперек текстуры, а участки SbN и Sb N - вдоль. Таким образом, участки SbN и Sb N имеют явно выраженные магнитные свойства и, следовательно, их концы служат полюсами. Создаваемое таким магнитом магнитное поле направлено согласно пунктирным линиям со стрелками В.

Так как вектор напряженности магнитного поля всегда направлен по ка- сательной к магнитным силовым линиям, из фиг.1 следует, что условие совпадения направления вектора напряженности внешнего магнитного поля Нд (на фиг,1 все упоминаемые векто- ры обозначены с индексами точек, к которым они относятся) магнита 1, направленного по касательной к сило- вым линиям В, с направлением вектора Hf, направленного по касательной к силовой линии Б, циркулярно намагнитившего магнит 1 поля обеспечивается только в диаметрально расположенных точках а - а , причем сам диаметр, ограниченный этими точками, параллелен направлению магнитной текстуры А. В поперечном направлении в диаметрально расположенных точках b - b обеспечивается только

5 н

о 5 о

Q Q

5

параллельность векторов Н, и Н„ , а сами векторы направлены в противоположные стороны.

Местоположение точек а - а на магните 1 определяют путем его вращения вокруг собственной оси относительно неподвижно расположенных у его боковой поверхности датчиков измерителя магнитного поля и судят о нем по одному из следующих признаков (фиг.1): местоположению нулевого значения нормальной (направленной вдоль радиуса) составляющей напряженности магнитного поля магнита

Н, и направлению в этом месте его тангенциальной (направленной перпендикулярно радиусу) составляющей H j- или местоположению и направлению максимального значения тангенциальной составляющей поля магнита ,

С/

Оба приведенных признака местонахождения точек а - а являются следствием друг друга и равнозначны между собой, так как вытекают из того, что модуль вектора напряженности магнитного поля в какой-либсз точке равен /Н,,/ /Нп/2 + . следовательно, если одна из составляю- щих ПОЛЯ принимает максимальное значение, то другая составляющая должна обратиться в ноль,

При реализации предлагаемого способа предварительное циркулярное намагничивание кольцевых магнитов можно проводить путем пропускания одно- полярного импульса тока через прямолинейный проводник, на который надеты магниты, а магниты, не имеющие отверстия, намагничивают путем пропускания указанного импульса тока по телу самих магнитов в осевом направлении, В качестве датчиков магнитного поля целесообразно использовать пpeoбpaзoiвaтeли Холла или другие преобразователи, обеспечивающие изменение знака или фазы выходного сигнала при изменении направления контролируемого магнитного поля.

На фиг. 2 приведена схема автоматического устройс тва для реализации способа определения направления магнитной т-екстуры.

Устройство содержит управляемый через усилитель 2 реверсивный двигатель 3, на валу которого укреплен предварительно циркулярно намагниченный ориентируемый магнит 1.

3,13

у.боковой поверхности магнита неподвижно установлены два совмещенных расположенных перпендикулярно друг другу датчика Холла 4 и 5, реагирующие соответственно на нормальную Н и тангенциальную Н составляющие напряженности внешнего магнитного поля Нд, создаваемого согласно фиг, 1 магнитом 1, Напряжение, снимаемое с датчика 5, подано на фазо- избирательный вентиль 6, пропускаю- щий сигнал, снимаемый с датчика 5, определенной полярности или фазы, При подаче на вход фазоизбиратель- ного вентиля 6 напряжения противоположного знака или фазы напряжение на его выходе равно нулю, Б общем случае в качестве фазоизбирательного вентиля 6 может служить обычный фа- зочувствительный выпрямитель 7, на вход которого подключен диод 8, В случае применения датчика 5 с выходом по постоянному току необходимость использования фазочувстви- тельного выпрямителя 7 исключается и функцию фазоизбирательного вентиля 6 выполняет диод 8, Выходные напряжения, снимаемые с датчика 4 и фазоизбирательного вентиля 6, через расширитель 9 входа поданы на вход усилителя 2, выход которого подключен к обмотке управления реверсивного двигателя 3.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При произвольной установке на вал реверсивного двигателя 3 ориентируемого предварительно циркулярно намагниченного магнита 1 на выходах датчиков 4 и 5 появляются напряжения которые, попадая на вход усилителя 2, приводят во вращение реверсивный- двигатель 3, а следовательно, и магнит 1. Останов двигателя 3 происходит только при условии отсутствия управляющего сигнала на входе усилителя 2, что возможно при одновременном отсутствии напряжения на выходах датчика 4 нормальной составляющей и фазоизбирательного вентиля 6,

Отсутствие выходного сигнала на датчике 4 возможно только при условии его нахо ждения в точках а - а и b - b f В этих же точках вьсходное напряжение датчика 5 имеет максимальное значение, однако напряжение при нахождении датчика 5 в зоне точек а - а и напряжение при его нахожде4

НИИ в зоне точек b - Ь лежат в про- тивофазе либо имеют противоположные полярности. Поэтому направление включения диода 8 выбирают таким, чтобы при нахождении системы датчиков 4 и 5 в зоне секторов (фиг.1) NaS и Na S сигнал на выходе фазоизбирательного вентиля 6 отсутствовал, а при нахождении в зоне секторов SbN и Sb N - присутствовал, В этом случае останов двигателя 3 происходит только при нахождении системы датчиков А и 5 в точках а - а , что однозначно определяет искомое направле- ние магнитной текстуры. Угловая погрешность определения направления текстуры определяется только коэффициентом усиления усилителя 2,

В качестве усилителя 2 использо- вали усилитель типа УПД-2-03, в качестве реверсивного двигателя 3 - двигатель РД-09П, применяемый во всех автоматических приборах, В качестве расширителя 9 входа служила логическая микросхема серии К106 типа Киш065 (расширитель по ИЛИ) , в качестве фазочувствительного выпрямителя 7 использовали одну из известных схем.

Формула изобретения

1, Способ одределения магнитной текстуры цилиндрических магнитов в

диаметральном направлении, заключающийся в их размагничивании, отличающийся тем, что, с целью повьпления достоверности измерений путем обеспечения однозначного определения направления магнитной тексту- ры, магнит предварительно намагничивают циркулярно, а само направление текстуры определяют радиусом, проведенным в точку его боковой поверхности, в которой направление вектора напряженности внешнего магнитного поля, создаваемого магнитом, совпа- -дает с направлением вектора напряженности циркулярно намагнитившего

магнит поля.

I

2, Способ ПОП.1, отличающийся тем, что точку, в которой вектор напряженности внешнего марнит- ного поля магнита совпадает по направлению с вектором напряженности циркулярно намагничивающего поля,оп- редел5пот путем вращения магнита вокруг собственной оси относительно дат5131

чика измерителя магнитного поля, а само ее местоположение фиксируют по одному из признаков: положению нулевого значения нормальной составляющей напряженности внешнего магнитного поля магнита и направлению в нем его тангенциальной составляющей или положению и направлению максимального значения тангенциальной составляющей внешнего магнитного поля магнита,

3, Устройство для определения магнитной текстуры цилиндрических магнитов в диаметральном направлении, содержащее управляемый через усилитель реверсивный двигатель, вал которого соединен с ориентируемым магнитом.

7596

отличающее ся тем, что, с целью автоматизации процесса определения направления магнитной текстуры, в него введены последова- 5 тельно соединенные фазоизбирательный вентиль и расширитель входа, а у боковой поверхности магнита неподвижно установлены два датчика Холла, фиксирующие нормальную и тангенциальfO ную составляющие внешнего магнитного поля магнита, причем выход датчика нормальной составляющей непосредственно подключен к первому входу расширителя, выход датчика тангенциаль- 15 ной составляющей подключен к его-второму входу через фазоизбирательный вентиль, а выход расширителя входа подключен к входу усилителя.

Изобретение относится к технике магнитных измерений, в частности к способам и устройствам определения направлений магнитной анизотропии, и может быть использовано при производстве постоянных магнитов. Цель изобретения - повьшение достоверности измерений - достигается за счет обеспечения однозначного определения направления магнитной текстуры цилиндрических магнитов. Способ предусматривает предварительное циркулярное намагничивание кольцевых магнитов, .при Этом магниты, не имеющие отверс гия, намагничиваются путем пропускания импульса тока по телу магнитов в осевом направлении. В качестве датчика магнитного поля рекомендуется использовать преобразователь..Холла, Устройство, реализующее способ, содержит магнит , усилитель 2,управляемый реверсивный двигатель 3,датчики 4 и 5, фазоизбирательный вентиль 6, содержащий фазочувстви- тельный выпрямитель 7 и диод 8, расширитель 9 выхода. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. с tS (Л с фи1.2

f Mu Ta fffrc

HffS -Hfg/:io/(c

Редактор А.Огар

Составитель А.Дивеев Техред А.Кравчук .

Заказ 1887/42 , Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

фиг.1

Корректор Л.Пилипенко