СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ КРИВЫХ Советский патент 1973 года по МПК G01R33/14 

1

Изобретение относится к области магнитных измерений.

Известно, что получение квазистатических петель гистерезиса () образцов из ферромагнитных материалов в медленно изменяющемся магнитном поле обеспечивается определенным выбором частоты и формы кривой намагничивающего тока.

Известные способы построены на принципе поддержания в исследуемом образце постоянства производной по времени индукции, т. е.

dB

const.

на алгоритме управления типа

dt

Однако при осуществлении этих способов не затрагивается вопрос о точности воспроизведения снимаемых КСПГ по отношению к. реальной предельной СПГ, т. е. об ошибке, присущей данному способу снятия кривой, и ее учете или хотя бы оценке в окончательных результатах.

По предложенному способу внешнее поле изменяют во времени и при этом величину скорости изменения магнитного состояния образца устанавливают обратно пропорциональной изменению его магнитной проницаемости. Это дает возможность поддержать ошибку воспроизведения примерно постоянной на всех участках снимаемой КСПГ, произвести ее оценку, а затем учесть при окончательной обра2

ботке полученных характеристик, повышая точность воспроизведения.

Под ошибкой воспроизведения понимают ошибку в координатах между предельной

СПГ и снимаемой реальной КСПГ (фиг. I), которая возникает вследствие инерционности процесса перемагничивания при непрерывном изменении внешнего поля. При этом изменение индукции в образце отстает во времени от

соответствующего изменения внешнего поля Hb(t).

Если связь меЛСду входной и выходной координатами в статическом режиме определяется зависимостью

В„ 1(Н),(1)

то в динамическом режиме, который характеризует процесс перемагничивания, эта зависимость определяется уравнением вида

(B,B;...H;H;H...)(2)

Исходя из зависимостей (1) и (2), ошибку воспроизведения определить так, как показано на фиг. 2, т. е. как разность в координатах Вст(0 Н (0

Ев({) В,,(()-В({)(3)

при любой функциональной временной зависимости внешнего поля Hb{t). Чтобы оценить зависимость ошибки от указанных выше факторов необходимо иметь передаточную функцию образца как объекта управления. Известно, что зависимость индукции в образце B(t) от приложенного внешнего поля Ht(t) в процессе намагничивания его, можно выразить на одном из участков кривой В(Н} соотношением R(B)lH,{f)-H,,, где R(B) -динамическое сопротивление образца, зависящее от его физических свойств и геометрических размеров. кусочно-линейной аппроксимации )Н„-Н, где Яс - значение коэрцитивной силы; /Со - коэффициент передачи образца, ff Решение выражений (2) и (3) дает r,(B)(f) Ko(B)H,(i)-H, (6)

или +,(B)B(f) R(B)H,i-a.(B)H,, (7)

Г/ лч Сп(} 1 о(-) -постоянная вреR(B)ад(В)

мени образца.

Передаточная функция образца из выражений (6) и (7) определяется

W( ( г

Ко (В) К(В)

Нв(Р} 1 + РТо(В} Р + «о (В)

(B)W,(P),(8)

где Wo{P) ----- -нормированная пе1 + РТд(В)

редаточная функция образца как объекта управления.

Согласно уравнению (8) на фиг. 3 представлена математическая модель образца, т. е. его структурная схема.

Приведенные соотношения показывают, что образец-сушественно нелинейный элемент, параметры которого зависят от нелинейности

дБ

к.

dt

const,

R{B)

а для мендленио меняющихся полей К(В)::: «const внешнее поле изменяют во времени и при этом

дБ 1

const.

dt Ко

Предмет изобретения

Способ получения статических кривых намагничивания и петель гистерезиса образцов

ферромагнитных материалов путем намагничивания образцов внешним полем, измерения индукции образца и напряженности магнитного поля с фиксацией их на двухкоординатном регистрирующем приборе, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности, внешнее поле изменяют во времеви и при этом величину скорости изменения магнитного состояния образца устанавливают обратно пропорциональной изменению его магнитной проницаемости. статического коэффициента передачи /Со (-6) и от его нелинейного динамического сопротивления R(B). Если в качестве модели образца принять уравнение (8), то для него ошибка воспроизведения по выражению (3) определяется выражениемEB(P) )l-W,(P)lH,(P). (9) Соотношения, которые характеризуют простейшую разомкнутую систему, например, с безынерционным интегратором (фиг. 4) при Яь() Kiit следуюшие: К, (а) Р 1,. :ВДо Г, -т-1 EL(K, t,B(t 1 а о Z (б) R(B) Li ) Для создания системы, которая удовлетворяла бы критерию постоянства ошибки воспроизведенияЕВ (f) const

пспг

/

X

Hg(P

Фиг 2

Фиг Ц

V

/

H,IP) BiPiTJiBI

t(P

Фиг 3