Устройство для измерения потерь на перемагничивание ферромагнетика Советский патент 1987 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано при испытаниях ферромагнитных образцов, контроле технологических процессов производства и качества узлов и изделий на основе ферромагнетика.

Цель изобретения - повьшение точности измерения потерь на перемагни- чивание ферромагнетика путем введе- ния в устройство для измерения потер на перемагничивание ферромагнетика инвертора фазы и измерительно-управляющего элемента с соответствующими связями.

На чертеже представлена схема устройства для измерения потерь на перемагничивание ферромагнетика.

Устройство содержит последователь- но соединенные генератор 1 напряже- ьшя, первый дифференциальный усилитель 2, интегратор 3, усилитель 4 тока, блок 5 перемагничивания, выполненный по мостовой схеме из двух ре- зисторов 6 и 7, терморезистора 8 с нагревательным элементом 9 и намагничивающей обмотки 10 индуктивности, генератор 11 постоянного тока соединен с входом блока 5 перемагничива- ния, выход блока 5 соединен с входом блока 12 вьщеления постоянной составляющей, выход которого через усилитель 13 постоянного напряжения соединен с нагревательным элементом 9 тер- морезистора 8 блока 5 перемагничивания, выход второго дифференциального усилителя 14 соединен с инверсным входом первого )еренциального усилителя 2, первьш выход инвертора 15 фазы соединен с первым входом измерительно-управляющего элемента 16, входы инвертора 15 фазы подключены параллельно терморезистору 8 блока 5 перемагничивания, второй выход инвер- тора 15 фазы подключен последовательно к намагничивающей обмотке 10, вход блока 5 перемагничивания через измерительно-управляющий элемент 16 подключен к выходу усилителя 4 тока.

Устройство работает следующим образом.

От генератора 1, определяющего заданный закон перемагничивания, через первый дифференциальный усилитель 2, интегратор 3, усилитель 4 тока и блок 5 перемагничивания, содержащий намагничивающую обмотку 10, протекает переменный ток. Вследствие нелинейной

зависимости индукции от напряженности ферромагнетика обмотки 10 нарушается заданный закон магнитного поля. Для устранения этого явления на вход блока 5 перемагничивания от генератора 11 постоянного тока поступает небольшой измерительный ток, сигнал с выхода блока 5 перемагничивания, обусловленный неидентичностью обмоток и материала, тепловыми явлениями и т.д., поступает на вход блока 12 выделения постоянной составляющей и через усилитель 13 постоянного тока поступает на нагревательный элемент 9 терморезистора 8, величина которого изменяется таким образом, что восстанавливает баланс моста по постоянному току. Так как сопротивления резисторов 6 и 7 равны между собой, то величины активного сопротивления терморезистора 8 и обмотки 10 также равны между собой. Напряжение с терморезистора 8 поступает на вход инвертора 15 фазы, с выхода которого складывается с напряжением на намагничивающей обмотке. За счет балансировки моста, осуществляемой в процессе перемагничивания, и равенства активных сопротивлений в плечах получают полное напряжение, индуцированное в намагничивающей обмотке 10 током намагничивания. Это напряжение, усиленное усилителем 14, подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя 2, где сравнивается с заданным законом перемагничивания с выхода генератора . Разностный сигнал через интегратор 3, усилитель 4, элемент 16 и резистор 6 поступает на намагничивающую обмотку 10 ферромагнетика в противофазе, что способствует поддержанию заданного закона перемагничивания как по амплитуде, так и по форме, несмотря на изменение терморезистора 8 и намагничивающей обмотки 10 ферромагнетика в процессе перемагничивания.

Сигнал с выхода инвертора фазы, сложенный с напряжением на намагничивающей обмотке, подается на вход напряжения измерительно-управляющего элемента 16, который ведет непосредственный отсчет потерь на перемагничивание ферромагнетика.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения потерь на перемагничивание ферромагнетика, содержащее последовательно соединенные генератор напряжения, первый дифференциальный усилитель, интегратор и усилитель тока, блок перемагничивания, выполненный по мое- ТОБОЙ схеме из двух резисторов, терморезистора с нагревательным элементом и намагничивающей обмотки индуктивности, вход блока перемагничивания соединен с генератором постоянного тока, а выход блока перемагничивания соединен с входом блока выделения постоянной составляющей, выход которого через усилитель постоянного напряжения соединен с нагревательным элементом терморезистора блока перемагничивания, выход второго дифференциального усилителя соединен с инверсным входом первого дифференциального усилителя, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения точности измерения, оно снабжено из- мерительно-управляющим элементом.

Редактор А.Огар Заказ 1887/42

Составитель Н.Саришвили

Техред А.Кравчук КорректорМ.Пожо

Тираж 73 Подписное

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

5 О 0

5

инвертором фазы, входы которого подключены параллельно терморезистору блока перемагничивания, первый выход инвертора фазы соединен с первым входом измерительно-управляющего элемента, через второй дифференциальный усилитель соединен с инверсным входом первого дифференциального усилителя, а второй выход инвертора фазы подключен последовательно к намагничивающей обмотке блока перемагничивания, вход которого через измерительно-управляющий элемент подключен к выходу усилителя тока.

2.Устройство по п.1, о т л и - ча-ющееся тем, что активные сопротивления резисторов в каждой ветви равны между собой.

3,Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в качестве измерительно-управляющего элемента используется ваттметр.

Изобретение относится к области магнитных измерений, может быть использовано при испытаниях ферромагнитных образцов, контроле технологических процессов производства и качества узлов и изделий на основе ферромагнетика. Цель изобретения - повышение точности измерения потерь на перемагничивание ферромагнетика - достигается за счет того, что в устройство дополнительно введены инвертор 15 фазы, измерительно-управляющий элемент I6 с соответствующими связями. Кроме того, устройство содержит генератор 1 напряжения, интегратор 3, усилитель 4 тока, блок 5 перемагничивания, генератор 11 постоянного тока, блок 12 выделения постоянной составляющей, усилитель 13 постоянного напряжения, дифференци- ал%ный усилитель 14. Блок 5 выполнен по мостовой схеме из двух резисторов 6, 7, терморезистора 8 с нагревательным элементом 9, намагничивающей обмотки 10 индуктивности. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. i (Л