Устройство воспроизведения изменяющегося магнитного поля Советский патент 1993 года по МПК G01R33/00 

ел

с

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при создании источников изменяющихся магнитных полей. Суть изобретения: устройство содержит компаратор 1, генератор 2 одиночных импульсов, счетчик 3, запоминающее устройство 4, регистр 5, ЦАП в, усилитель 7, первую катушку 8 индуктивности, резистор 9, а также источник 10 опорного напряжения, суммирующий усилитель 11, вторую катушку 12 индуктивности, выпрямитель 13, схему 14 ограничения скорости нарастания напряжения. 3 ил.

оо

кэ

tptfcf

ы

Јь

ы

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для создания источников изменяющихся магнитных полей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей посредством обеспечения режима квазистатического перемагничивания за счет поддержания постоянства скорости изменения индукции в перемагничиваемом образце.

На фиг. 1 представлена схема устройства воспроизведения изменяющегоса магнитного поля; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.З - пример конкретной реализации схемы ограничения скорости нарастания напряжения.

Устройство воспроизведения изменяющегося магнитного поля (фиг.1) содержит последовательно соединенные компаратор 1, генератор 2 одиночных импульсов, счетчик 3, запоминающее устройство 4, регистр 5, ЦАП 6 и усилитель 7, первую катушку 8 индуктивности, резистор 9, а также источник 10 опорного напряжения, присоединенный к второму входу ЦАП. Кроме того, устройство содержит суммирующий усилитель 11, вторую катушку 12 индуктивности, выпрямитель 13 и схему 14 ограничения скорости нарастания напряжения. Причем вторая катушка 12 индуктивности охватывает нейтральное сечение перемагничиваемого образца 15 и выходом присоединена к входу выпрямителя 13. Выход последнего присоединен к первому входу симмирующего усилителя 11, выход которого присоединен к первому входу схемы 14 ограничения скорости нарастания напряжения. Второй вход схемы 14 ограничения скорости нарастания напряжения присоединен к выходу ЦАП 6 и к первому входу компаратора 1, выход схемы 14 ограничения скорости нарастания напряжения присоединен к второму входу компаратора 1 и первому входу усилителя 7, второй вход которого присоединен к точке соединения первой катушки 8 индуктивности и резистора 9. Второй вход суммирующего усилителя 11 присоединен к выходу источника 10 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 2 одиночных импульсов сигнал U2 поступает на вход счетчика 3. С выхода счетчика 3 сигнал поступает на запоминающее устройство 4. В запоминающем устройстве 4 считывает ячейка памяти, соответствующая выходному коду счетчика 3. На вход регистра 5 поступает заданная кодовая комбинация сигнала. Кодовый сигнал поступает на первый вход ЦАП б. На выходе ЦАП

появляется аналоговый сигнал Ue. Амплитуда сигнала Ue зависит от значения выходного напряжения источника 10 опорного напряжения. Выходной сигнал с ЦАП 6 поступает на вход схемы 14 ограничения скорости нарастания и первый вход компаратора 1. Скорость изменения выходного напряжения Ui4 схемы 14 ограничения скорости нарастания напряжения определяется выражением

dUl4 Ц Вмакс

dt ROT-С

где Нпт - сопротивление канала полевого транзистора 16 (фиг.З);

С - емкость конденсатора 17 обратной связи;

и18макс - выходное напряжение операционного усилителя 18, равное обычно ± 10 В. Сопротивление канала полевого транзистора 16 определяется выходным напряжением Un суммирующего усилителя 11, которое, в .свою очередь, определяется суммой напряжения источника 10 опорного напряжения и напряжения, пропорционального скорости изменения индукции в образце 15, снимаемого с выхода второй катушки 12 индуктивности и выпрямляемого выпрямителем 13. В результате значение dUn/dt

изменяется автоматически так, что скорость

изменения индукции в образце постоянна.

Как только выходное напряжение Ui4

схемы 14 ограничения скорости нарастания

напряжения сравнивается с входным Ue,

срабатывает компаратор 1, что приводит к

генерации очередного импульса. На входы

усилителя 7 поступает напряжение с выхода

схемы 14 ограничения скорости нарастания

напряжения и напряжение с резистора 9, которое пропорционально току, создаваемому в первой катушке 8 индуктивности выходным, напряжением усилителя 7. Такое включение усилителя 7 необходимо для создания значения тока в первой катушке индуктивности, равного записанному в запоминающем устройстве 4.

Экспериментальное исследование заявляемого устройства в составе автоматического устройства регистрации магнитных характеристик ферромагнитных материалов показало, что оно по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) обеспечивает квазистатический

режим перемагничивания за счет обеспечения постоянства скорости изменения индукции в образце, за счет чего повышается точность регистрации указанных характеристик, а кроме того, за счет оптимизации процесса перемагничивания снижается энергопотребление.

Формула изобретения Устройство воспроизведения изменяющегося магнитного поля, содержащее последовательно соединенные компаратор, генератор одиночных импульсов, счетчик, запоминающее устройство, регистр,цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) и усили- тель, первую катушку индуктивности, резистор, а также источник опорного напряжения, присоединенный к второму входу ЦАП, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения режима квазистатического перемагничивания, оно снабжено дополнительным суммирующим усилителем, второй катушкой индуктивности, индуктивно связанной с первой.

fft

иг

п

л

0

5

0

выпрямителем и схемой ограничения скорости нарастания напряжения, причем вторая катушка индуктивности соединена с входом выпрямителя, выход последнего присоединен к первому входу суммирующего усилителя, выход которого присоединен к первому входу схемы ограничения скорости нарастания напряжения, второй вход схемы ограничения скорости нарастания напряже- . ния присоединен к выходу ЦАП и к первому входу компаратора, выход схемы ограничения скорости нарастания напряжения присоединен к второму входу компаратора и первому входу усилителя, второй вход кото- рого присоединен к точке соединения первой катушки индуктивности и резистора, второй вход суммирующего усилителя присоединен к выходу источника опорного напряжения.

1

в.г

фигЗ

L-er

tfBx.1