Цифровой феррометр Советский патент 1975 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении динамических магнитных характеристик ферромагнитных материалов методом феррометра в широком частотном диапазоне. Известен цифровой феррометр, содержапций два индукционных первичных измерительных преобразователя, два фазочувствительных детектора, фазоунравляюн ее устройство и цифровое устройство измерения интервала времепи. Однако в известном цифровом феррометре не предусмотрена автоматизация процесса измерения и получения цифрового отсчета параметров петли гистерезнсного цикла. Цель изобретения - автоматизация процесса измерения и получения цифрового отсчета параметров нетли гистерезисного цикла. Достигается это тем, что цифровой феррометр снабжен включен;1ым между одним фазочувствительным детектором и цифровым устройством измерения интервала времени нороговым устройством, генератором линейно изменяющегося напряжения и компаратором, один вход которого подключен к выходу другого фазочувствительного детектора, другой вход - к выходу генератора линейно-изменяюш,егося нанряжения, а выход - к входу фазоуправляющего устройства. На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство содержит индукционные первичные измерительные преобразователи 1 и 2, подключенные соответственно к входам фазочувствительных детекторов 3 н 4, компаратор 5, к одному входу которого подключен генератор 6 линейно изменяющегося нанряжения, а к второму - выход фазочувствительного детектора 3, электронное фазоуправляющее устройство 7, вход которого подключен к выходу компаратора 5, а выход - к управляющим входам фазочувствительных детекторов 3 и 4, нороговое устройство 8, вход которого подключен к выходу фазочувствительного детектора 4, а выход - к входу цифрового устройства 9 измерения интервала времени. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Э. д. с. индукционных первичных измерительных нреобразователей 1 и 2 связаны с измеряемыми величинами В и Н известными дифференциальнымн зависимостями Р f 1 С.Н ля --- , dt где /Св и /(н - соответствующие коэффициенты пропорциональности. Фазочувствительные детекторы 3 и 4 управляются от фазоуправляющего устройства 7 напряжением прямоугольной формы, фронты которого соответствуют моментам времени Т ti+n- (п - любое целое число, Т - период перемагничивания испытуемого образца). Средние значения напряжений на выходах фазочувствительных детекторов 3 и 4 определяются выражениями ..U J EBdt K,iB(t,) (3) ..i UH 2KJ J Efidt 4K4fi(,) (4) где Ki К2, Кз и К4 - соответствующие коэффициенты пропорциональности; / - частота перемагничивания испытуемого образца; В (ti) и H(ti) - мгновенные значения соответственно магнитной индукции и напряженности поля, соответствующие моменту ti, коммутации фазочувствительных детекторов. Входное напряжение компаратора представляет разность выходных напряжений генератора 6 и фазочувствительного детектора 3. Усиленная в коэффициент усиления компаратора разность указанных напряжений подается на потенциальный вход электронного фазоуправляющего устройства 7 и изменяет моменты коммутации tj фазочувствительных детекторов 3 и 4 таким образом, что выходное напряжение фазочувствительного детектора 3 с точностью до погрещности статизма воспроизводит выходное напряжение генератора 6. Если э.д. с. индукционного преобразователя 1 соответствует выражению (1), то при равном нулю напряжении на выходе генератора 6 среднее значение напряжения UB на выходе фазочувствительного детектора 3 оказывается также равным нулю. Из сказанного в соответствии с выражением (3) следует, что B(ti)0. Следовательно, H(ti)Hc и напряжение на выходе фазочувствителнього детектора 4 соответствует коэрцитивной силе в испытуемом образце (Не - одна из характерных точек петли гистерезиса). При изменении напряжения на выходе генератора & по линейному закону напряжение а выходе фазочувствительного детектора 3 зменяется в соответствии с выражением Uji-. , де UN и т - параметры, определяемые генеатором 6. Напряжение UN на выходе фазочувствиельного детектора 4, изменяющееся в соответствии с кривой гистерезисного цикла испыуемого образца, поступает на вход порогового устройства 8, предназначенного для фиксации момента времени, соответствующего наперед заданному значению UN. Естественно, что интервал времени At от начала линейного изменения напряжения UB в соответствии с выражением (5) до момента, соответствующего наперед заданному значению напряжения UN, а следовательно, и напряженности поля в испытуемом образце, пропорционален значению магнитной индукции при заданном значении напряженности поля. Например, если пороговое устройство 8 фиксирует момент времени когда (H(t) 0), то упомянутый интервал At пропорционален значению остаточной магнитной индукции Вг в испытуемом образце (Вг - вторая характерная точка петли гистерезиса). Соответствующим образом перекоммутирсвав первичные измерительные преобразователи, можно получить интервал времени, пропорциональный значению коэрцитивной силы Не. Формируемый интервал времени At, пропорциональный измеряемым значениям параметров петли гистерезисного цикла, измеряется цифровым устройством 9, Предмет изобретения Цифровой феррометр, содержащий два индукционных первичных измерительных преобразователя, два фазочувствительных детектора, фазоуправляющее устройство и цифровое устройство измерения интервала времени, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса измерения и получения цифрового отсчета параметров петли гистерезисного цикла, он снабжен включенным между одним фазочувствительным детектором и цифровым устройством измерения интервала времени пороговым устройством, генератором линейно изменяющегося напряжения и компаратором, один вход которого подключен к выходу другого фазочувствительного детектора, другой вход - к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход - ко входу фазоуправляющего устройства.