Устройство для формирования заданного закона индукции магнитного поля в ферромагнетике Советский патент 1988 года по МПК G01R33/12 

J5

J6

J6

j ю

о

ел

05 ГчЭ

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для перемагни- чивания ферромагнетика в виде рулонного и другого материала, образцов из него, деталей и узлов, а также готовых изделий в заданном режиме перемагничивания в процессе отработки технологического процесса и при изменении магнитных параметров.

Цель изобретения - повышение точности формирования заданного закона магнитной индукции.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, первый усилитель 2 мощности, первый резистор 3, к которому подсоединен вход управляемого делителя 4 напряжения, а его выход - к входу второго усилителя 5, резистор 6 и нанесенную на ферромагнетик 7 намагничивающую обмотку 8. Измерительная обмотка 9 через последовательно соединенные фильтр

10верхних частот, дифференцирующую цепь

11и третий усилитель 12 нагружена на управляющий вход управляющего делителя 4 напряжения, выход второго усилителя 5 нагружен на резистор 6. Управляемый делитель 4 напряжения состоит из диодов 13 и 14, нагруженных на нагревательные элементы терморезисторов 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

От задающего генератора 1 через первый усилитель 2 мощности, первый 3 и второй 6 резисторы по намагничивающей обмотке 8 ферромагнетика 7 протекает намагничивающий ток. Ввиду нелинейной зависимости индукции от напряженности ферромагнетика 7 искажается заданный закон намагничивания ферромагнетика высщими гармоническими составляющими. Для устранения этого явления первый усилитель 2 мощности охвачен глубокой отрицательной обратной связью, что позволяет поддерживать заданный закон напряжения на его выходе с высокой точностью. Чтобы заданный зако.н изменения индукции был, например, синусоидален, напряженность должна быть несинусоидальна, т. е. несинусоидален ток цепи намагничивания и, следовательно, падение напряжения на активных сопротивлениях цепи намагничивания (в том числе и составляющая, вызванная активными потерями в стали). Первый усилитель 2 мощности поддерживает заданный закон напряжения на сумме индуктивной составляющей намагничивающей обмотки 8, обусловленной потоком в ферромагнетике, а также активной составляющей цепи намагничивания, второе слагаемое несинусоидально, следовательно, несинусоидально и первое слагаемое, т. е. искажается заданный закон индукции ферромагнетика, что ведет к нарущению сопог ставляемости результатов измерений, снижению их точности. Для устранения этого явления необходимо свести напряжение на

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

активной составляющей цепи намагничивания к нулю, что производится следующим образом: напряжение с первого резистора 3 через управляемый делитель 4 напряжения подается на вход второго усилителя 5, а с его выхода протекает ток через второй резистор 5. Этот ток противоположен по фазе намагничивающему и создает противоположное по фазе напряжение.

Оптимизация коэффициента передачи делителя осуществляется следующим образом: напряжение с измерительной обмотки 9 ферромагнетика 7, обусловленное потоком в ферромагнетике, подается на фильтр верхних частот, на выходе которого получаем сумму всех высщих гармонических состав- ляюишх заданного закона перемагничивания (индукцию). Полученный сигнал продифференцированный цепью 11 и усиленный усилителем 12, подается на управляющий вход управляемого делителя 4 напряжения. Сигнал на его входе равен нулю в случае минимального процента нелинейных искажений (производная равна нулю). При отрицательных значениях напряжения на выходе третьего усилителя 12 ток через диод нагревает одно плечо управляемого делителя 4 напряжения, при положительных - другое, при этом устанавливается такой коэффициент передачи управляемого делителя 4, что напряжение на активной составляющей цепи намагничивания стремится к нулю. Напряжение на измерительной обмотке 9 содержит минимум высщих гармонических составляющих, т. е. заданный закон изменения индукции ферромагнетика 7 поддерживается с высокой точностью в автоматическом режиме независимо от различного сопротивления намагничивающих обмоток различных образцов, различных марок ферромагнетика, изменением сопротивления обмотки и других активных составляющих цепи намагничивания под действием изменения температуры среды и протекания тока.

Формула изобретения

Устройство для формирования заданного закона индукции магнитного поля в ферромагнетике, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и первый усилитель мощности, последовательно соединенные первый и второй резисторы, второй усилитель мощности, выход которого соединен с вторым выводом первого резистора и первым выводом второго резистора, первый вход которого соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом намагничивающей обмотки, измерительную обмотку, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены последовательно соединенные фильтр верхних частот, дифференцирующая цепь, третий усилитель мощности, а также управляемый делитель напряжения, управляющий вход

3 14205624

которого соединен с выходом третьего уси-выход второго усилителя мощности соеди-нен

лителя мощности, первый вход управляемогос вторым входом управляемого делителя

делителя напряжения соединен с выходомнапряжений, первый вывод измерительной

первого усилителя мощности и первым выво-обмотки соединен с входом фильтра вер хних

дом первого резистора, а выход управляе-,. частот, а вторые выводы намагничивающей

мого делителя напряжения подключен к вто-и измерительной обмоток соединены с общей

рому входу второго усилителя мощности,шиной.

Изобретение относится к магнитны.м из.мерениям и предназначено для перемаг- ничивания ферро.магнетика (ФМ) в виде рулонного или другого материала в процессе его обработки. Устройство для формирования заданного закона индукции магнитного поля в ФМ содержит задающий генератор 1, усилители 2, 5, 12 мощности, резисторы 3, 6, намагничиваюн;ую обмотку 8, нанесенную на ФМ 7, измерительную об.мотку 9, фильтр 10 верхних частот, дифференцируюн ую цепь 11, управляемый делитель 4 напряжения, состоящий из-диодов 13 и 14, нагруженных на нагревательные элементы тер.море- зисторов 15. 16. Устройство имеет повышенную точность формирования заданного закона магнитной индукции. I ил. i (Л