Устройство для измерения динамических магнитных характеристик Советский патент 1989 года по МПК G01R33/12 

.S1 i , Q

Изобретение относится к тахн ика магнитных измерений и 4 o;кeт быть использовано для Контроля качества и исследования СБ ОЙСТВ ма:гнитнь1х материалов и изделий при испыгаяии их 3 динамических режимах ларемаг- ничивания.

Цель изобретения по:оьга1ение точ-- нести измерений,,

На фиг, 1 изобра лвна фун:кциональ- ная схема устройства; на ши1 ,2 - эпюры сигналов з разлилгньш точках функциональной схемы.

Источник 1 наь агппчиваник последо- ;Вательно соединен с намагничиваюЕ1;ей обмоткой 2 испь туемогО образца 3 к первичной обмоткой Ц катз шки взаико-- индуктивности, Мзкерительная обмотка 5 испытуемого образца 3 подключена к первому входу суг-ичйрующего интегратора 6., который через последовательно соединенные интегратор 7, ключ 8 и ннтегратор 9 схемы i О выборки-хранения, подключен к первому входу регист рирующего прибора П„ Вторичная обметка 12 катунжи взаимош-щуктивностн сое динека с первым входом с ячирующего интегратора IS, которьй через последо вательио соединенные интегратор 14,, 15 и ннтегратор 16 схемы i 7 выборки-хранения подключен к второму входу регистрирзлощегд прибора 1 1 . Выходь cxet-i 30 и 17 зыборкй-зсранекия подключены соответстзенно j: вторьм входам суммирующих интеграторов 6 и 13,j формкрователт- стробкгмпульса 18 Бхсд которого соединен с вьпсодом источника i намагничизания5 аодклю- чен к влоду счетнол о триггера И ин версный выход которого соединен с вхо рани сброса в нулевое сост ояние сум-- мирующих интеграторов 6 я 13 и через формирователь 20 кмггул.ьса сброса ттодключей к входам сброса в нулевое состояние интеграторов 7 и 14. Пря:-- мой вьЕход триггера 9 соединен с уп- равлк1оги;ими входами схем 10 и 17 выборки хранения,

V -

Устройство работает следующим образом .

От источника i намагничивания через намагни чиваюшую o6MOTKv 2 и пер- вичкую оЬмотку 4 катушки взаШ Юиндуктивности протекает ток, обеспечивающий нерекагничивание образна 3 в периодическом магнитном поле, С измеои тальной обмотки 5 образна 3 напряжеn.)-VlF

где W,. - число витков измерительной

обмотки 5; S -- площадь поперечного сечения

испытуемо1 о образна 3; В(с) - мгновенные значения магнитН о и ИНДук НИИ 5

подается на первый вход суммирующего Р1нтегратора 6 на второй вход/ которого подается компенсирующее напряжение Ujg(t) с выхода схемы 10 выбор ;ки-хранения. Суммирз ющий интегратор 6 интегрирует суммарный сигнал

Up(t) Sj«i (t) в течение интерзала времени t , t -i- Tj, где t; - момент времени, нри котором змеряются мгновенные значения маг- нктной индуктивности и напряженности поля; Т - период намагничивающего сигнала. Момент времени t; задается формирователем 18 стробимпуль- са,. а длительность периода интегрирования -- счетным триггером 19, который фор-м:ирует сигнал прямоугольной формы с д.чительностью Т и периодом

2т, Напряжение U, ( с) () с выи

;;года сзчфшрующео интегратора о поступает на- интегра К ор 7 ,

Сигнал на выходе интегратора 7

W л- TS

Тб Т,

2Т:т,

ра 6 по первому и второму входам г

. ,f значение постоянного напряжениг; на выходе схемы 1С зыборки -хране ния,

Этот сигнал в течение интервала времени t;; -i- Т; t + Т ,т, онре- деляемого фо рмирователем 20 импульса сброса (Лиг.). подается на вход схемы 10 выборки-хранения. Ключ 8 этой схемы открыт сигнало1у; с прямого выхода счетного триггера 19 на время от (tj + Т) до (t + 2Т) (фиг.26). Нанряжение ) в течение указанног времени поступает через открытый ключ 8 на интегратор 9 схемы 10 выборки-хранения и затем запоминается в течение интервала времени от ( -f- Т + liT) до (t +ЗТ) . Напряжение и на выходе схемы 10 выборки-хранения изменяется до тех пор, пока в установившемся режиме напряжение U(t) не будет равным нулю.

При этом из уравнения (2) следует, что напряжение

2W,

II TeS

B(t.) , ov - .

т -т

Обеспечив равенство постоянных

времени Т и т сум11ирующего интегра6 о тора о

и 10

2We S

B(t.).

Аналогично сигнал

Ml

w

АШ1,

dt

CHi-шаемый с вторичной обмотки 12 катушки взаимоиндуктивности преобразуется в постоянное напряжение

2М

Un w;T- « i,

(6)

где H(t) - мгновенное значение напряженности магнитного поля; М - вэаимоиндуктивность обмоток 4 и 1 2;

W - число витков намагничива- кндей обмотки 2 испытуемого образца 3;

1 - длина средней линии испытуемого образца 3.

Таким образом, мгновенные значения магнитной индукции В(t ) и напряженности поля H(t ) в испытуемом образце прямопропорциональны постоянным напряжениям U и U на выходе схем 10 и 17 выборки-хранения. Знача- ния W,W5,8,1,М и Т постоянны в каждом конкретном случае и их значения

,

10

а

20

25

30

;4045

известны. В результате на точность измерения мгновенных значений B() и H(t ) не влияют параь/етры блоков устройства, находящихся в канале преобразования .

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических магнитных характеристик, содержащее последовательно соединенные источник намагничивания, намагничивающую обмотку и первичную обмотку катушки взаимоиндуктивности, два суммирующих интегратора, первые входы которых подключены соответственно к измерительной обмотке и вторичной обмотке катушки взаимоиндуктивности, формирователь,:стробимпульсов, вход которого подключен к источнику намагничивания, двухвходовой регистрирующий прибор ,отличаюпдееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены формирователь импульса сброса, счетный триггер, два интегратора с входами сброса, две схемы выборки-хранения, а суммирующие интеграторы выполнены с входами сброса в нулевое состояние, при этом выход каждого суммируюг его интегратора через последовательно включенные интегратор и схему выборки-хранения подключен к своему второму входу и соответствующему входу регистрирующего прибора, инверсный выход счетного триггера, вход которого соединен с выходом формирователя стробимпульса, подключен к входам сброса в нулевое состояние суммирующих интеграторов и входу формирователя импульса сброса, прямой выход счетного триггера подключен к управляющим входам схем выборки-хранения, выход формирователя импульса сброса подключен к входам сброса в нулевое состояние интеграторов.

Изобретение относится к магнитным измерениям и может использоваться для контроля качества и исследования свойств магнитных материалов и изделий при испытании их в динамических режимах перемагничивания. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство снабжено двумя интеграторами 7,14 с входами сброса в нулевое состояние, двумя схемами выборки-хранения 10, 17, включающих аналоговые ключи 8,15 и интеграторы 9, 16, двухвходовыми суммирующими интеграторами 6, 13 с входами сброса в нулевое состояние и осуществляющими синхронизацию их работы счетным триггером 19 и формирователем 20 импульса сброса. В установившемся режиме постоянные напряжения, поступающие на входы регистрирующего прибора 11, прямо пропорциональны мгновенным значениям индукции и напряженности магнитного поля в испытуемом образце и не зависят от параметров блоков устройства, находящихся в канале преобразования. Устройство также содержит источник 1 намагничивания, намагничивающую обмотку 2 испытуемого образца 3, первичную 4 и вторичную 12 обмотки катушки взаимоиндуктивности, измерительную обмотку 5, формирователь 18 стробимпульса. 2 ил.