Устройство для измерения амплитудной магнитной проницаемости Советский патент 1975 года по МПК G01R33/12 

1

Изобретение относится к магнитноизмерительной технике и может быть использовано также для электрических измерений.

Известно устройство для измерения амплитудной магнитной проницаемости материалов, состоящее из электромеханического блока, включающего в себя намагничивающий автотрансформатор, пиковый детектор, стрелочный прибор и регулирующий потенциометр.

Известное устройство не обеспечивает высокой точности измерений из-за конечного значения сопротивления катушки стрелочного прибора, а также быстродействия.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и ускорение процесса измерения амплитудной магнитной проницаемости, что достигается введением схемы управления и блока деления, включенного между схемой фиксации амплитудных значений и схемой индикации и состоящего из последовательно соединенных ключа, низкочастотного преобразователя напряжение-частота и схемы выделения периода в канале напряженности и высокочастотного преобразователя напряжение--частота в канале индукции, а также схемы «И, первый вход которой соединен с выходом схемы выделения периода и входом схемы управления, второй - с выходом высокочастотного преобразователя напряжение - частота, а ее выход - входом схемы индикации. Один выход схемы управления соединен со вторым входом схемы индикации, второй выход - с входом ключа в канале напряженности, а третий выход - со 5 входом схемы выделения периода.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника намагничивания 1, схемы фиксации амплитудных значений напряжений, состоящей из интегратора 2 и пиковых детекторов 3 и 4, блока деления, содержащего ключ 5, преобразователей напряжение-частота 6 и 7, схемы 8 выделения периода и схемы «И 9, а также схемы индикации, состоящей из счетчика импульсов 10 и цифрового индикатора 11, и схемы управления, содержащей счетчик периодов 12, кнопки 13 дифференцирующей цепочки из элементов 14 и 15, а также из переключателя 16 на два направления.

Источник намагничивания I в зависимости от режима измерения является или схемой с высоким выходным сопротивлением (источник синусоидально изменяющейся напряженности), или схемой с низким выходным сопротивлением (источник синусоидально изменяющейся индукции). Интегратор 2 выполнен по схеме усилителя переменного тока с отрицательной обратной связью. Пиковые детекторы 3 и 4 являются преобразователями

переменных напряжений в постоянные, пропорциональные амплитудам напряжений на первичной и вторичной обмотках исследуемого сердечника. Ключ 5 представляет собой схему «И на два входа. Преобразователи 6 и 7 напряжение-частота являются управляемыми генераторами релаксационных колебаний - мультивибраторами. Они построены по одинаковой схеме с использованием одних и тех же полупроводниковых элементов и отличаются лишь параметрами времязадающих плечей. Схема 8 выделения периода является триггером со счетным входом.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, пропорциональное напряженности Я магнитного поля в сердечнике, поступает на пиковый детектор 3 канала Я, а затем через ключ 5 - на преобразователь 7, так что входное напряжение преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов, частота следования которых нронорциональна напряженности Ямакс, а период их повторения обратно пропорционален величине Ямакс Б сердечнике. Напряжение, пропорциоdBнальное величине , подается на интеграdt

тор 2, а затем через пиковый детектор 4 канала В - на преобразователь 6, поэтому частота импульсов на выходе преобразователя пропорциональна величие Вы&кс в сердечнике. Схема 8 формирует из низкочастотного сигнала в канале напряженности импульсы со скважностью, равной двум, которые подаются на один вход схемы «И 9, на другой вход которой поступают импульсы с высокой частотой повторения из канала индукции, так что на выходе схемы «И 9 формируются пачки импульсов. Число импульсов в каждой пачке пропорционально амплитудной магнитной проницаемости, так как частота повторения низ„ 1

кочастотного сигнала Гнч - пропорцио ич

нальна величине Ямакс, а частота повторения высокочастотного сигнала пропорциональна jSjiaKc и, следовательно,

макс г ТГ - ,,- вч

Число импульсов В нескольких последовательных пачках фиксируется счетчиком импульсов 10 и цифровым индикатором 11, а число периодов низкочастотного сигнала - счетчиком периодов 12, выходной импульс которого размыкает ключ 5, прекращая процесс измерения. Выходной импульс счетчика периодов 12 через переключатель 16 воздействует также на второй вход цифрового индикатора И, фиксируя положение запятой в индицируемом числе. При замыкании кнопки 13 схема 8

выделения периода, счетчик импульсов 10, цифровой индикатор 11 и счетчик периодов 12 возвращаются в исходное состояние.

Предмет изобретения

Устройство для измерения амплитудной магнитной проницаемости, содержащее источник намагничивания, схему фиксации амплитудных значений, состоящую из пикового детектора в канале напряженности и интеграторе и пикового детектора в канале индукции, и схемы индикации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и ускорения процесса измерения, оно снабжено схе мой управления и блоком деления, включенным между схемой фиксации амплитудных значений и схемой индикации и состоящим из последовательно соединенных ключа, низкочастотного преобразователя напряжение-частота и схемы выделения периода в канале

напряженности и высокочастотного преобразователя напряжение- частота в канале индукции, а также схемы «И, первый вход которой соединен с выходом схемы выделения периода и входом схемы управления, второй-

с выходом высокочастотного преобразователя напряжение-частота, а ее выход - с входом схемы индикации, причем один выход схемы унравления соединен со вторым входом схемы индикации, второй выход - с входом ключа в канале напряженности, а третий выход- со входом схемы выделения периода. :г I I L.