УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ Советский патент 1973 года по МПК G01R33/14 

1

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности « исследованию параметров и характеристик магнитотвердых материалов (МТМ).

В известном устройстве, позволяющем производить запись статических петель гистерезиса МТМ на масштабной , образцы для исследований обычно полностью не размагничены, при записи статических (квазистатических) петель гистерезиса ферромагнитных материалов центр петли гистерезиса не совпадает с центром поля записи, что создает трудности при обработке результатов измерений - время обработки результатов измерений в 2-3 раза превышает время записи петли гистерезиса, вносится дополнительная погрешность в измерения при нахождении с помощью масштабной линейки или другого мерительного инструмента центра петли.

Цель изобретения - повыщение точности измерений и сокращение времени обработки результатов измерений статических характеристик МТМ.

С этой целью предлагаемое устройство снабжено нуль-органом напряженности магнитного поля, двумя запоминающими устройствами, инвертирующим и суммирующим усилителем, ВЫХОД которого через ключ св-язан с регистрирующим прибором, а вход - с

выходами запоминающих устройств и инвертирующего усилителя, входы запоминающих устройств соединены с выходом нуль-органа, подключенного к выходу усилителя в канале измерения напряженности магнитного ноля, и выходом интегратора, связанным со входом инвертирующего усилителя.

На фиг. 1 изображена блоК-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - петля гистерезиса.

Устройство состоит из исследуемого образца 1, блока 2 управления измерительной установки, датчика 3 напряженности поля Н,

преобразователя 4 магнитной индукции В, электромагнита 5, усилителя 6 канала измерения напряженности магнитного поля Н, нуль-органа 7, усилителя 8 магнитной индукции В, интегратора В 9, двух запоминающих

устройств 10 и 11, инвертирующего усилителя 12, суммирующего усилителя 13, ключей 14- 17, операционного усилителя 18, нуль-органа 19, трехразрядного двоичного счетчика 22, дешифратора 23, регистра 20, схемы совпадения «И 21, ключа 24.

Исследуемый образец 1 МТМ с нанесенной

на него измерительной обмоткой магнитной

индукции В (датчик 4 устанавливают между

полюсами электромагнита 5, ток в обмотках

которого регулируется по оптимальному заdB,

кону например, при котором const,

dt

блок 2, связанным с выходом измерительного Усилителя 8 в канале измерения магнитной индукции В. Оптимальный режим перемагнич-ивания задается выбором алгоритма работы блока 2 управления и корректируется обратdB

НОИ связью по - . dt

в исходном состоянии образец обладает достаточной намагниченностью, а так как канал измерения индукции интегрирует э. д. с преобразов-ателя 4 индукции для получения выходного сигнала, пропорционального индукции образца, то на выходе интегратора возникает напряжение, величина которого пропорциональна начальной индукции. Это напряжение является постоянной составляющей, вызывающей смещение центра петли гистерезиса по координате В и нарушающей пропорциональную зав-исимость между величиной f/iibix и значением индукции в образце. численно равно

вах К -- ± и Во, at

где t/Bo - напряжение постоянной составляющей, пропорциональное начальной индукции при Я внешней, равной нулю.

При этом разность значений выходных напряжений интегратора 9, соответствующих значениям индукции -и «- 5г, равна удвоенному напряжению постоянной составляющей на выходе. Устройство позволит определи ть величину напряжения постоянной составляющей на выходе интегратора и провести компенсацию этого напряжения с высокой точностью. Предположим, что магнитное состояние образца в начальный момент времени соответствует точке Он (фиг. 2). При изменении намагничивающего тока от нуля до (ffjfaKc) И обратно ДО нуля магнитное состояние образца изменится и будет определено точкой I (фиг. 2). Выходное напряжение интегратора 9 (Увых подается на два динамических запоминающих устройства, которые отсчитыв-ают изменение. Нуль-орган поля 7, соединенный измерительным усилителем 6 с измерителем 3 поля Н, фиксируег момент равенства вне|Шнего поля нулю Я 0, определяет знак СУвых интегратора и запоминает это напряжение, отключает запоминающее устройство (10 или 11) от интегратора. При изменении тока от О до Ямакс и до О аналогично запоминается второе значение L/ВЫХ интегратора. Эти напряжения с коэффициентом 0,5 суммируется операционным усилителем

13, на третий вход -которого через инвертирующий усилитель 12 подается напрялсения с выхода усилителя 8. На выходе усилителя 13 цри этом будет отсутствовать напряжение постоянной составляющей U-BQ.

Предмет изобретения

Устройство для исследования ферромагнитных материалов, содержащее электромагнит

с испытуемым образцом, блок управления намагничивающим током, датчики магнитной индукции и напряженности магнитного поля, усилителя сигналов, пропорциональных индукции и напряженности поля, интегратор,

ключи, схему совпадения, регистр, дешифратор и двоичный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и сокращения времени обработки результатов измерений, оно снабжено нуль-органом

напряженности магнитного поля, двумя запоминающими устройствами, инвертирующим и суммирующим усилителем, выход которого через ключ связан с регистрирующим прибором, а вход - с выходами запоминающих

устройств и инвертирующего усилителя; входы запоминающих устройств соединены с выходом нуль-органа, подключенного к выходу усилителя в канале измерения напряженности магнитного поля, и выходом интегратора,

связанным со входом инвертирующего усилителя.