СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАЩЕНИЙ МАГНИТНОГО ПОТОКА Советский патент 1973 года по МПК G01R33/00 G01R35/06 

1

Изобретение относится к измерительной технике и презназначено для градуировки стробоскопических устройств для измерения приращения магнитного потока ферромагнитных образцов 10 °-10 Вб, изменяющегося за отрезки времени .

Известные способы градуировки, при которых вместо образца с измерительной обмоткой подключают вторичную обмотку катушки взаимоиндуктивности с известным значением коэффициента взаимоиндуктивности, по ее первичной обмотке пропускают переменный ток с известным амплитудным значением коэффициента взаимоиндуктивностн, по ее первичной обмотке пропускают переменный ток с известным амплитудным значением, регистрируют показание отсчетного устройства и определяют постоянную устройства, не обеспечивают удовлетворительного запаса (3-5 раз) точности при градуировке на пределах Вб.

Цель изобретения - повышение точности градуировки и расширение пределов градуировки в области малых значений магнитного потока и в области высоких частот перемагничивания. Для этого на стороне реального маештаба времени вместо обмотки с образцом подключают образцовую меру постоянного напряжения с номиналом IJ, а на стороне преобразованного масштаба времени подключают образцовую меру интервала времени Го, задающую временной предел интегрирования преобразованного сигнала, и регистрируют показания отсчетного устройства Cz. Затем вместо образцовой меры постоянного напряжения подключают стандартный сигнал, например, синусоидальный, измеряют частоты или периоды стандартного сигнала в реальном и преобразованном маштабах времени, определяют коэффициент преобразования, как отношение соответствующих частот или периодов IV- /р 7пр

А вр.пр-

/пр р

Затем определяют постоянную устройства по формуле

К..пр

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Генератор периодической напряженности магнитного поля 1 воздействует на образец 2, индуктивно связанный с измерительной обмоткой 3, в режиме измерения подключенной ко входу стробоскопического преобразователя 4. Вход преобразователя связан с выходом формирователя строба 5, а его вход подключен к выходу схемы сравнения 6. Один из входов схемы сравнения 6 связан с выходом генератоpa быстрой пилы 7, вход которой подсоединен к синхронизирующему выходу генератора 1. Другой вход схемы сравнения 6 подключен к выходу генератора ступенчато-нарастающего напряжения 8, вход которого связан с выходом 2 программно-временного устройства 9. Выход преобразователя 5 подключен к входу амплитудного детектора 10, а выход детектора связан с входом преобразователя «напряжение - число 11, выход которого подсоединен к реверсивному цифровому счетчику с индикатором числа 12. Временные входы запуска и остановки преобразователя 11 подсоединены к соответствующим входам з и t устройства 9. Выход 5 устройства 9 связан со своим входом ti цепью обратной связи. Вход /1 также подсоединен к одной паре замыкающих контактов кнопки запуска измерения 13. Другая пара контактов подсоединена цепью очищения счетчика к другому входу счетчика 12.

В процессе градуировки к преобразователю 4 вместо выхода витка 3 подключена образцовая мера постоянного напряжения 14, а затем генератор высокочастотного синусоидального напряжения 15 с частотомером 16, к временным входам запуска и остановки преобразователя 11 подсоединена образцовая мера интервала времени 17, а к выходу амплитудного детектора 10 подключен измеритель интервалов времени 18.

Устройство осуществляет способ, работает следующим образом.

В процессе измерения при нажатии кнопки 13 происходит запуск устройства 9 и очищение счетчика 12. В момент запускается первая ступенька напряжения от генератора 8. Эту ступеньку, соответствующую щагу стробоскопического считывания 4 многократно сравнивают с напряжением быстрой пилы от генератора 7, частоту повторения которого задают от генератора периодической напряженности магнитного поля 1. В момент совпадения быстрой пилы и ступеньки генерирует строб-импульс в формирователе 5. Строб-импульс осуществляет «вырезку мгновенного значения э.д.с. неремагничивания измеряемого образца. Расщиренные сигналы, пропорциональные данному мгновенному значению э. д. с. перемагничивания от преобразователя 4 детектируют по амплитуде в детекторе 10. Так как в течение одной ступеньки обеспечивают считывание одного и того же мгновенного значения Э.Д.С., то после установления переходного процесса в детекторе 10 на его выходе получают практически постоянное напряжение. По истечении отрезка времени разрещают работу преобразователя 11 от устройства 9.

С момента tz по t преобразователь 11 многократно преобразует постоянное напряжение на выходе детектора 10 в число импульсов, которые суммируЕот с помощью счетчика 12. В момент 5 устройство 9 по цепи обратной связи вновь запускает себя и в момент

генерирует следующую ступеньку генератора ступенчато-нарастающего напряжения. Получают вторй щаг считывания. Описанный процесс повторяют с той разницей, что считывают новое мгновенное значение измеряемого импульса э. д. с. перемагничизания. По истечении какого-то времени в счетчике накопится число С„зм - величина которого больще не меняется. Затем нажимают на кнопку 19 и снимают питание с устройства 9, которое прекращает после этого работу.

Величина Сизм. пропорциональна площади импульса э. д. с. перемагничивания или, другими словами, пропорциональна приращению магнитного потока образца Ф. Но для того, чтобы перейти к значению в единицах магнитного потока, устройство необходимо проградуировать. Для этого, вместо измерительной обмотки 3 на вход преобразователя 4 подключают образцовую меру постоянного напряжения 14, а к временным входам запуска и остановки преобразователя 11 подключают образцовую меру интервала времени 17. Затем при одновременном нажатии кнопок 13 и 19 осуществляют очищение счетчика 12.

После этого запускают меру интервала времени 17. Выще описанный процесс повторяется с той разницей, что теперь измеряют известное постоянное напряжение U образцовой меры 14 в течение Го меры интервала времени 17.

По истечении интервала Го регистрируют показание счетчика 12 - Сгр. Затем отключают меру 14, подключают генератор синусоидального напряжения 15, измеряют частоту синусоидального напряжения fp частотомером 16 и период преобразованного сигнала с помощью измерителя интервалов времени 18 - Гпр. и определяют коэффициент времени преобразования по формуле

Авр.пр /р-/ прЗатем определяют эквивалентную меру магнитного потока по формуле и Тр

К,

вр.пр

и постоянную измерительного устройства, но формуле

К 0

/ 2

.

На этом процесс градуировки заверщен.

Приращение магнитного потока измеряемого ферромагнитного образца определяется по формуле

с/ / и

Ф

„

вр.пр гр

Данный способ градуировки имеет преимущества перед известным способом благодаря тому, что он опирается на величины, природа которых позволяет измерить их с гораздо больщей точностью, чем коэффициент взаимоиндуктивности и амплитудное значение тока в известном способе градуировки.

Предмет и з о б

; т с и и я

Способ градуировки стробоскопических устройств для измерения приращений магнитного потока путем использования меры магнитного потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки и расширеиия пределов градуировки в области малых значеиий приращений магиитного noiOKa и в области высоких частот перемагиичивакия, на стороне реального масщтаба времени стробоскопического преобразователя подключают образиовую меру постоянного иапряжения, а на CijpOHc преобразованного масштаба времени- образцовую меру интервала времени, задающую временной предел интегрирования преобразованного сигнала, регистрируют показание отсчетного устройства, определяют коэффицеит временного преобразования, используя полученные коэффициент и показание отсчетного устройства, номиналы образцовых мер постоянного напряжения и интервала времени, определяют постоянную градуируемого устройства.

1В

о 5 L.- ц-,

Wn -

т и.-.,.