Компенсационный коэрцитиметр Советский патент 1962 года по МПК G01R33/12 G01R33/07 

Известные дифференциальные коэрцитиметры ввиду их низкой чувствительности, нелинейности шкалы, ограниченного диапазона измерения напряженности магнитного поля по верхнему пределу и ряда других недостатков имеют ограниченное применение.

В предлагаемом компенсационном коэрцитиметре в качестве нульиндикатора использованы датчик Холла и фазометр, фиксирующий момент изменения фазы э. д. с. Холла на 180°.

Такое отличие повышает точность и стабильность показаний коэрцитиметра.

На фиг. 1 изображена схема коэрцитиметра; на фиг. 2-принципиальная схема фазочувствительного элемента.

Токи, протекающие по двум идентичным соленоидам 1 и 2, расположенным строго симметрично относительно фазочувствительного элемента 3, создают магнитные потоки, которые вычитаются в месте размещения фазочувствительного элемента. Фазочувствительный элемент 3 служит для индикации разностного поля соленоидов / и 2.

Перед измерением по соленоидам пропускаются значительные токи для того, чтобы убедится, что при отсутствии испытуемого образца в одном из соленоидов суммарное поле в области фазочувствительного элемента равно нулю.

После этого помещают в соленоид 1 испытуемый образец 4, переключатель 5 ставят в положение Л и образец намагничивается полем соленоида /. Затем переключатель 5 ставят в положение Б и, изменяя сопротивление реостата 6, размагничивают образец 4.

№ 152028

В момент полного размагничивания проводимость магнитного материала становится равной нулю.

При этом образец 4 не искажает картину поля соленоида 1 и результирующее магнитное поле в области фазочувствительного элемента 3 равно:

Я,, Я1-Я2 0, где HI - поле, создаваемое соленоидом 1;

HZ - поле, создаваемое соленоидом 2.

Датчик Холла 7/ питаемый переменным током от источника 5 переменного синусоидального напряжения (е Е sino)), размещен между двумя пермаллоевыми концентраторами Р и 10 магнитного потока. Переменное сопротивление ri служит для регулировки тока питания датчика, который устанавливается в допустимых пределах по амперметру /./. Переменное сопротивление Г2 и емкость Ci служат для компенсации по амплитуде и фазе напряжения от неэквипотенциальности припайки электродов (установка нуля).

Выходная величина э. д. с. Холла определяется формулой: d

где KX-постоянная Холла; В-индукция; d-толщина пластины; г„ - ток питания, определяемый формулой

(сопротивлениями гз и пренебрегаем).

.Таким образом, в окончательном виде э. д. с. Холла выражается формулой

Я.J1-1XXvA m )Z, где „

Э. д. с. Холла воздействует на усилитель 12 переменного тока и после усиления подается на фазочувствительный элемент 5, например, логометрический фазометр. На этот же фазометр подается напряжение Ls /„.-rgsino), пропорциональное току питания датчика. Если направление магнитной индукции в концентраторах 9 и 10 изменяется на противоположное, то э. д. с. Холла выразится формулой:

K.(-g),. ,.Д Sin(()

ri + + g

т. е. при изменении направления индукции на противоположное, фаза э. д. с. Холла меняется на я, что и регистрируется фазочувствительным элементом.

Переменная емкость Сз служит для первоначальной подстройки сигнала фазы синусоидального напряжения Us, так как усилитель 12 вносит некоторую фазовую погрешность.

В схеме применена отрицательная обратная связь по магнитной индукции.

Предмет изобретения

Компенсационный коэрцитиметр, содержащий два полых соленоида, в один из которых помещен испытуемый образец, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и стабильности показаний коэрцитиметра, в качестве нуль-индикатора в нем использованы датчик Холла и фазометр, фиксирующий момент изменения фазы э. д. с Холла на 180°.

Ет sin at

л -f,

ft + rg