Измеритель параметров постоянных магнитов Советский патент 1990 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для использования в магнитоизмери- тельной аппаратуре для испытания пос- тоянных магнитов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже изображена структурная схема измерителя магнитных па- раметров постоянных магнитов.

Измеритель магнитных параметров постоянных магнитов состоит из магнитной системы 1 с намагничивающими обмотками 2 и концентрической к магнитной оси системы проточки 3, образующей в полосе магнитной системы усеченный конус. К намагничивающим обмоткам 2 магнитной системы 1 подключен источник 4 намагничивающего тока, а возле полюса магнитной системы 1, содержащего концентрическую проточку 3, установлена выравнивающая пластина, состоящая из усе- ченного конуса 5 и расположенного вокруг его боковой конической поверхности кольца 6, внутренняя и внешняя поверхности которого представляют собой параболоиды вращения. Ос- нования конуса 5 и кольца 6 находятся в одной плоскости, параллельной плоскости торца полюса магнитной системы 1, в котором выполнена проточка 3. Между другим полюсом магнитной системы 1 и конусом 5 выравнивающей пластины установлен испытуемый постоянный магнит 7. В плоскости нейтрального сечения постоянного магнита 7 у его боковой поверхности установлены дополнительный преобразователь 8 напряженности магнитного поля и преобразователь 9 напряженности магнитного поля. Между основанием конуса 5 и торцом полюса магнитной системы 1 ус- тановлен преобразователь 10 индукции, к выходу которого подключен вход масштабного усилителя 11, Выход масштабного усилителя 11 соединен с неинвертированным входом схемы 12 вычитания, инвертированный вход которой соединен с выходом дополнительного преобразователя 8 напряженности магнитного поля, а выход схемы 12 вычитания подключен к входу аттенюатора 13. К выходам преобразователя 9 напряженности магнитного поля и аттенюатора 13 подключен блок 14 индикации резупь- татов измерений.

Измеритель магнитных параметров постоянных магнитов работает следующим образом.

Испытуемый постоянный магнит 7 в рабочем объеме магнитной системы 1 намагничивают и перемагничивают по предельной петле гистерезиса. Магнитный поток Фт.к , втекающий в торец конуса 5, состоит из потока, созданного намагниченностью испытуемого постоянного магнита 7, и потока напряженности магнитного поля, приложенного к испытуемому постоянному магниту 7

Фт.к H(HwSn«+HftpST.K)0 (1

где НМ(- напряженность магнитного поля, созданная намагниченностью испытуемого постоянного магнита 1 площадь сечения испытуемого постоянного магнита 7J напряженность магнитного поля, приложенного к испытуемому постоянному магни- ту Г;

площадь торца конуса 5, (Me - магнитная постоянная. Магнитная индукция BUjW, измеряемая преобразователем 10 магнитной индукции:

Фт.Е

/

S ол

где ао.к площадь основания конуса 5.

Коэффициент усиления масштабного усилителя 11 равен соотношению площадей основания конуса 5 и торца конуса 5 деленному на значение магнитной постоянной

пм

пр

т. к

В

И5М

(2)

3 Ьт,к (Ч R

(3)

При этом выходной сигнал В т.о. масштабного усилителя 11 пропорционален усредненному значению индукции магнитного потока, втекающего в торец конуса 5 согласно уравнению (2)

(4)

вт.у BUJM Kw.v в srK /у0 Фт.к . Фг.к. (Чо

Параметр Hg, выходного сигнала масштабного усилителя 11, подаваемого на вход схемы 12 вычитания, выраженный

через физические величины уравнения (1):

- Вт-Ц (Ч

Нм-11 - + Н Ьт к

прВыходной сигнал Н Wc схемы 12 вычитания, выраженный физическими величинами напряженности магнитного поля, пропорционален обобщенной напряженности магнитного поля

н - 5il н - н

с и. п пр М -

г ST. к

Посредством аттенюатора 13 выходной сигнал схемы 12 вычитания делится на коэффициент преобразования , рассчитываемый согласно выражению

(7)

пм

И-«

где Кц.),д- коэффициент, связывающий

значение Н и значение на магниченности испытуемого постоянного магнита. Коэффициент К м,щ определяется согласно условию непрерывности магнитного потока - одинаковым значением магнитного потока в нейтральном сечении испытуемого постоянного магнита 7 и составной частью магнитного потока в измерительном зазоре магнитной системы 1, создаваемой напряженностью магнитного поля в объеме испытуемого постоянного магнита и его намагниченностью

5пм РНЬЛП

§г

(8)

Зок 1

испытуемого постоянного

5нг,имагнита,

JMbfl- величина измерительного зазора.

Уровень напряжения, подаваемый на вход блока 14 индикации с выхода аттенюатора 13, пропорционален намагниченности испытуемого постоянного магнита 7, что следует из выражения

(9)

М

ПМ

- Hrt.c кЈ

где Мпм- намагниченность испытуемого

постоянного магнита 7. Выходной сигнал преобразователя 9 напряженности магнитного поля, пропорциональный напряженности магнитного поля, приложенной к испытуемому постоянному магниту 7, подводится к другому входу блока 14 индикации результатов измерений.

5)

выелиоля, н(6)

одитК 1,

7)

ий

е на ого соитмечета 7 ока сисюого (8)

ного

анаатгниаг)

ого

я 9 отомук ре10

15

20

25

5802996

Применение предлагаемого измерителя позволит повысить точность измерений магнитных параметров постоянных магнитов в устройствах с непосредственным измерением определяемых величин .

Формула изобретения Измеритель параметров постоянных магнитов, содержащий источник намагничивающего тока, подключенный к магнитной системе с выравнивающей пластиной, соосно размещенные вдоль вертикальной и магнитной системы преобразователь напряженности магнитного поля и дополнительный преобразователь напряженности магнитного поля, преобразователь индукции магнитного поля, расположенный между полюсом магнитной системы и выравнивающей пластиной, схему вычитания, последовательно соединенную с аттенюатором, и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен масштабным усилителем, выравнивающая пластина выполнена в виде усеченного конуса, размещенного коаксиально в кольце с параболоидальными внутренней и внешней поверхностями, большие основания кольца и усеченного конуса выравнивающей пластины расположены в одной плоскости, а поверхности меньших оснований кольца и усеченного конуса сопряжены в одной плоскости, полюс магнитной системы у выравнивающей пластины выполнен с концентрической кольцевой проточкой, образующей усеченный конусtменьшее основание которого совпадает с гордом полюса магнитной системы и выполнено с радиусом, равным радиусу большего основания усеченного конуса выравнивающей пластины, при этом радиус большего основания усеченного конуса полюса магнитной системы равен радиусу основания внутренней поверхности кольца выравнивающей пластины, при этом выход преобразователя индукции магнитного поля соединен через масштабный усилитель с порвпм входом схемы вычитания, второй вход которой подключен к выходу дополнительного преобразователя напряженности магнитного поля, выход аттенюатора соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого подключен к преобразователю напряженности магнитного поля.

30

35

40

45

50

55

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для использования в магнитоизмерительной аппаратуре для испытания постоянных магнитов. Цель изобретения является повышение точности измерений. В предложенном измерителе магнитных параметров постоянных магнитов выравнивающая пластина выполнена в виде усеченного конуса 5, размещенного в кольце 6, полюс магнитной системы 1 у выравнивающей пластины выполнен с концентрической кольцевой проточкой 3. Дополнительно устройство снабжено масштабным усилителем 11. Предложенное выполнение полосы магнитной системы и выравнивающей пластины позволяет концентрировать магнитный поток магнитной системы в ее рабочем объеме и создавать однородное поле в измерительном зазоре. 1 ил.