Устройство для воспроизведения периодического импульсного магнитного поля Советский патент 1990 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к магнит- нь1м измерениям, в частности к прецизионным источникам магнитного пол и может быть использовано для создания образцовых источников импульсны магнитных полей, например для магнитной дефектоскопии.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения за- данной формы и уменьшение потерь мощности.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные диаграммы.

Устройство (фиг.О содержит задающий генератор 1, соединенный через линию 2 задержки с катушкой 3 индуктивности, К входам блока 4 сранения устройства подключены выходы задающего генератора и катушки индуктивности, а выход блока 4 сравнения соединен с инвертором 5, который свя-зан с системой п фильтров 6, Выходы фильтров 6 подключены к входам m фазорегулируюпщх цепей 7, выходы которых связаны с секциями корректирующей катушки 8, Последняя индуктивно связана с катушкой 3 ин- дуктивности и совместно образуют образцовую, меру магнитной индукции,

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный сигнал задающего генератора 1 для квазипрямоугольного (трапецеидального) сигнала можно представить в виде ряда Фурье (фиг,2а). При поступлении такого сигнала в катушку индуктивности магнитная индукция B(t) изменяется по экспоненциальной зависимости

0

5

0

5

0

5

0

и

зг

21 а of

KB f.

сигнал задающего генератора 1; период сигнала,

-амплитуда импульса;

-длительность фронта и среза;

постоянная катушки индуктивности по магнитной индукции;

постоянная времени катушки индуктивности; 2 - общее сопротивление цепи. Определив коэффициенты ряда Фурье для этого сигнала, преобразуют косинусные составляющие уравнения. При сравнении сигналаj который требуется получить в катушке индуктивности с высокой точностью

B.(t) K,-2- |i - ,

и реально полученного сигнала B(t), появляется значительная погрешность., абсолютное значение которой пропорционально разности

/1В B(t)-B/t),

В целях устранения этой погрешности вьщеляют разностный сигнал между током, протекающим по катушке 3 индуктивности и напряжением задающего генератора 1 в блоке 4 сравнения. Разностный сигнал инвертирует в инверторе 5, Раскладывают на п гармоник в системе фильтров 6, пропускают через m фазорегуяирующих цепей 7 и подают на соответствующие сек1щи корректирующей катушки. Результирующая магнитная индукция импульса равна

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для создания образцовых источников импульсных магнитных полей, например, для магнитной дефектоскопии. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданной формы и уменьшение потерь мощности. Устройство содержит задающий генератор 1, соединенный через линию задержки 2 с катушкой индуктивности 3, блок 4 сравнения, инвертор 5, систему из N фильтров 6, выходы которых подключены к входам фазорегулирующих цепей 7, соединенных с секциями корректирующей катушки 8. Катушка 8 индуктивно связана с катушкой 3. Катушки образуют образцовую меру индуктивности. 2 ил.

B(t)K

и

„ujr . к

2 в

а(1-р. о t э) 1 21,

ае

U,,(t)

.2У. .

п, 1

sin X

, nff ol nift . Г

где п - номер гармоники;

B(t)B(t)-fB(t),

где

B(t)

суммарная магнитная индукция полей соответствующих гармонических составляющих.

Однако между сигналами B(t)

и

В j(t) существует асинхронизм, вызванный инерци-онными свойствами элементов компенсационной цепи. Требуемую форму импульса таким образом нельзя получить.

Для точного получения требуемой формы импульса в цепи основного тракта задерживают импульс U(t) задающего генератора на величину, равную

постоянной времени корректирующей цепи 1 .

Периодический сигнал U,(t) для униполярных трапецеидальных импульсов задержаний на 1) постоянную .времени корректирующей цепи записывают в виде ряда Фурье

ai

.U.,(t)f( -Р- +

лэ

1 nS--- sin

п(о( +Г)

где о/ - длительность фронта

импульса.

Магнитная индукция воспромая этими импульсами в катушдуктивности равна

B,(t)KgI,(t)Kg + -T/f .«.

21

W+)l . . , +1+ -S ч

xSin()

- -f t,n

-г

3

нТпг;)

sin(

где

I, ток, протекаемый по катушке индуктивности. Затем, вьщеляя и инвертируя разностный сигнал между ) и током I (t), протекаемый по катуп ке 3 и задержанньм на С (фиг,2б) . раскладывая его n гармоник и пропуская через m фазорегулирующих цепей 7 с одновременным масштабным преобразованием их, получают корректирующий сигнал UK(t) (фиг.2г)о Магнитная индукция B(t), воспроизводимая в корректирующей катушке, синфазна сигналу B,(t), Тогда уравнение магнитной индукции образцовой меры магнитной индукции при. (пСд) 1 равна (фиг,2е

B(t)K, .

Sin

пГо - ,.

n7fti

ti)l 1 J

к

10

in «

за

15

20

Катушка 3 индуктивности совмест- но с корректирующей катушкой 8 образуют секционируемую образцовую меру; магнитной индукции (), секции которой настроены на определенную гармонику сигнала, I

Начиная с второго импульса периодического импульсного магнитного поля в ОММЙ синхронно поступают сигналы в катушки 3 и 8 и воспроизводятся импульсы магнитного поля заданной формы.

25 Формула изобретения

0

5

0

5

Устройство для воспроизведения периодического импульсного магнитного поля, содержажее задающий генератор, катушку индуктивности, блок сравнения, соединенный с задающим генератором и катушкой индуктивности, последовательно соединенные с блоком сравнения инвертор, блок n фильтров, m фазорегулирующих цепей, отличающееся тем, что, с целью повьшзения точности воспроизведения и уменьшения потерь мощности, в него введены линия задержки и корректирующая катушка, индуктивно связанная с катушкой индуктивности и вьшолненная в виде секционированной катушки Гельмгольца, при этом вход линии задержки подключен к второму вых.оду задающего генератора, ее выход - к катушке индуктивности, а корректирующая катушка подключена к выходам III фазорегулирующих цепей.

А ЗгЮ