ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ РЕЗОНАНСНЫХ КРИВЫХ ФЕРРИТОВЫХ ОБРАЗЦОВ Советский патент 1973 года по МПК G01R33/12 

1

По авт. св. № 158629 известен прибор для измерения ширины резонансных кривых ферритовых образцов, содержащий генератор, секцию волноводного тракта, в которую помещается образец, постоянный магнит, детекторную ступень и измерительную ступень, состоящую из широкополосного усилителя сигнала с образца, пикового детектора, вырабатывающего опорное напряжение на уровне 0,5 амплитуды импульса, управляющего следящим ограничителем, выход которого через усилитель и дифференцирующую цепочку подключен к триггеру формирования перепадов напряжений стандартной амплитуды, постоянная составляющая которых измеряется стрелочным прибором.

Однако уровень измерения ширины кривых ферромагнитного резонанса лежит на половине высоты резонансного сигнала лишь в том случае, когда резонансное поглощение невелико. В зависимости от размера образца, температуры и ориентации постоянного магнитного поля относительно кристаллографических осей феррита поглощение изменяется в широких пределах, и значение щирины кривой, измеренное на уровне 0,5, может заметно превышать истинное значение. Возникающая при этом ошибка может достигать 100% и более.

Уровень, на котором следует производить

2

измерение ширины кривой ферромагнитного резонанса в волноводе с бегущей волной, является функцией двух переменных и в случае квадратичного детектора определяется следующим выражением

и, (1)

где Hi - напряжение на выходе детекторной

секции вдали от резонанса; 1 4-напряжение в момент резонанса;

Uo - напряжение, соответствующее уровню отсчёта.

Для повышения точности прибора необходимо в систему автоматического контроля ввести уровень отсчёта щирины кривой ферромагнитного резонанса в соответствии с формулой (1).

Цель изобретения - повышение точности прибора для автоматического измерения ширины кривых ферромагнитного резонанса.

Это достигается тем, что прибор снабжен блоком автоматического регулирования, включенным с выхода на вход усилителя, и функциональным преобразователем, включенным между пиковым детектором и следяшим ограничителем.

На фиг. 1 показана блок-схема прибора. Схема содержит генератор У сверхвысоких частот, волноводную секцию 2 с ферритовым

образцом, зазор 3 магнита, детекторную секцию 4, усилитель 5, блок 6 автоматического регулирования усиления, пиковый детектор 7, функциональный преобразователь 8, следящий ограничитель 9, усилитель-ограничитель 10, дифференцирующую цепочку 11, триггер 12, измерительный прибор 13 и контрольный осциллограф 14.

Сигнал с выхода детекторной секции, форма которого показана на фиг. 2, усиливается усилителем так, что напряжение t/i поддерживается на выходе усилителя постоянным. Для этого в измерительную схему прибора введен блок 6 автоматического регулирования усиления, который следит за напряжением на выходе усилителя 5 и в случае отклонения от заданного уровня меняет коэффициент усиления.

Таким образом, в выражении величина Ui поддерживается постоянной и для получения напряжения, соответствующего уровню отсчета остается аппроксимировать

функцию tyo yt/2-4- Для этого сигнал t/2 с выхода усилителя подается на вход функционального преобразователя, с помощью которого формируется уровень отсчета в соответствии с выражением . На этом уровне следящий ограничитель срезает нижнюю половипу сигнала, затем верхняя половина усиливается, ограничивается и дифференцируется. Полученные после дифференцирования короткие импульсы запускают триггерную схему. Триггер генерирует прямоугольные импульсы стандартной амплитуды, длительность которых пропорциональна ширине кривых ферромагнитного резонанса на уровне Uo

yf7ii/2- Измерительный прибор, включенный после триггера, измеряет среднее значение тока, пропорциональное длительности этих импульсов, т. е. ширине кривых ферромагнитного резонанса.

На фиг. 3 приведена схема одного из вариантов автоматической регулировки усиления вместе с функциональным преобразователем и следящим ограничителем.

Сигнал с выхода детекторной секции через управляемый делитель напряжения, состоящий из постоянного резистора и фоторезистора 15, поступает на усилитель /б постоянного тока. С выхода усилителя 16 сигнал подается одновременно на пиковый детектор, состоящий из диода 17, резистора 18 и конденсатора 19, сетку лампы 20 и второй пиковый детектор.

собранный на диоде 2, резисторе 22 и конденсаторе 23.

Первый детектор измеряет напряжение t/i. Это напряжение в блоке 24 сравнения сравнивается с некоторым эталонным напряжением, поступающим с блока 25. Если f/i отличается от эталонного, в блоке сравнения вырабатывается сигнал разбаланса, который воздействует на источник 26 питания лампы 27 накаливания, изменяя яркость свечения, а, следовательно, и освещенность фоторезистора 15. При этом коэффициент передачи делителя меняется таким образом, что разбаланс напряжений исчезает.

Конденсатор 23 второго пикового детектора заряжается до напряжения U2, которое поступает на сетку лампы 28.

Лампы 20 и 28 имеют одинаковые анодные нагрузки-резисторы 29 и 30. В катодах обоих ламп установлены резисторы 31 и 32 обратной связи, причем сопротивление резистора 32 больше сопротивления резистора 31. Параллельно резистору 32 подключен функциональный преобразователь, состоящий из диодов 33, 34 и 35 к резисторов 36-44.

При увеличении напряжения на резисторе 32 диоды 33, 34 и 35 последовательно открываются, и резистор 32 шунтируется. Это приводит к увеличению коэффициента усиления лампы 28. Напряжение на аноде лампы 20 повторяет форму входного сигнала и линейно связано с ним. На аноде лампы 28 создается постоянное опорное напряжение t/o, связанное с и2 функциональной зависимостью t/o Настройка функционального преобразователя осуществляется резисторами 42- 44.

Когда напряжение на аноде лампы 20 превышает опорное напряжение на аноде лампы 28, диод 45 открывается, и верхпяя часть сигнала через конденсатор 46 поступает на ограничитель 9.

Предмет изобретения

Прибор для измерения ширины резонансных кривых ферритовых образцов по авт. св. № 158629, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком автоматического регулирования, включенным с выхода на вход усилителя, и функциональным преобразователем, включенным между пиковым детектором и следящим ограничителем.