Осциллографический феррометр Советский патент 1976 года по МПК G01R33/12 

(54) ФЕРРОМЕТР

риода, выход которого соединен со входом триггера 18, делящего частоту следования прямоугольных импульсов на два выход которого соединен с одновибратором 19 через регулируемый от О до Т элемент задержки 20. Одновибратор 19 ф рмирования прясмоугольного строб-импульса через инвертирующий усилитель 21 связан с модулятором 22 ЭЛТ 23 и с входами амплитудных модуляторов 24-27 блоков измерения мгновенных значений Э Н, 14, числения ju Э 11,

Блок 14 измерения мгновенных значений 3 и Н включает амплитудные модуляторы 24 и 25 каналов Ни управляемые строб-импульсами с усилителя 21, на выходе которых включены амплитудные детекторы 28, 29, tJ и Н, соединенные с показьвающими приборами 30 и 31, чувствительными к полярности сигналов и градуированными в масштабных единицах намагниченности ;j и поля Н.

Блок 11 вычисления дифференциальной проницаемости и восприимчивости включает амплитудные модуляторы 26 и 27 каналов Н и tJ , управляемые строб-импульсом усилителя 21, выходы которых соединены с амплитудными детекторами 32 и 33, из которых первый соединен с ключом 34, выход которого связан с преобразователем 35 напряжения во временной интервал, выход последнего соединен с одним входом триггера 36, а другой вход которого соединен с тактовым генератором 37. Выход триггера 36 соединен со входами управления ключа 34 и амплитудного модулятора 38.

Выход амплитудного модулятора 38 связан через фильтр 39 с показывающим прибором 30, градуированным в масштабных единицах JU д .

Блок 12 включает схему сложения 40 с квадратом 41 на выходе и схему вычитания 42 с квадратом 43 на выходе. Причем выходы блоков 41 и 43 соединены со входом схемы вычитания 44, выход которо соединен с интегратором 4S. Выход последнего связан со входом показьшающего прибора 30, градуированного в масштабных единицах полных потерь.

Блок 15 включает генератор импульсов пометки осей 46, вход которого соединен с выходом масштабного звена 8 канала Н, а выход с последовательно соединенными десятичными делителями частоты 47 и 48, управляющими генератором пилообразного напряжения 49. Выход генератора 49 связа со входами схем сравнения 50 и 51 каналов и Н, вторые входы которых соединены с входами дифф енциатора 1О канала и звена 8 каналами Н. Выходы схем сравнения 50 и 51 соединены со входами схем совпадения 52 и 53, вторые входы которых связаны с выходами триггера 54. управляемого сигналом делителя 48, а выходы схе совпадения 52 и 53 соединены с ртравлякушими входами ключей 55, 56 в каналах

3 и Н вторые входы которых соединены с выходом генератора 49, Выходы ключей 55 и 56 связаны со входами автокоммутатора 13, с которыми также соединены выходы схем совпадения. 57 и 58 каналов и Н, входы которых соединены с выходами делителя 47, выходом генератора 46 и вь ходом триггера 54. Выходы автокоммутатора 13 соединены с отклоняющими пластинами 59 ЗЛТ 23.

Феррометр работает следующим образом.

Сигналы датчиков tD|c(i и dH/di поступают в каналы Э и Н, где корректируются фазокорректорами, интегрируются интеграторами, приводятся к единому масилтабу и через переключатель поступают на сумматор или непосредственно на дифференциатор. В первом случае сумматор выполняет опера1шю 3 и с выхода дифференциатора снимается сигнал dBjdi , во втором случае - сигнал d J/d f . Сигнал Н ( f ) преобразуется в прямоугольные импульсы, запускающие триггер 18, пря лоугольные импульсы заданной длительности которого задним фронтом запускают одновибратор 19 строб-импульса длительности много меньшей периода поля, поступакхдего на моделирующий электрод 22 ЭЛТ и фиксирующего яркостной меткой точку наблюдения на петле перемагничивания, индуцирующейся на экране ЭЛТ при подаче сигналов ( t ) и Н ( i ) через автокоммутатор 13 на пластины Э.ГГТ. При этом параметры 3 и Н в фиксщзованной .spKcx Tной меткой точке петли отсчитьюаются по калибраторам, для чего сигналы ( t ) к Н { t ) подаются на амплитудные модуляторы блока 14, управляемые тсазанным строб- импульсом, и детектируются.

Одновременно сигналы dlJ/df или /dt и dH/df поступают на входы амплитудных модуляторов 26 и 27, управляемых тем же строб-импульсом и детектируются амплитудными детекторами 32, 33. Для вычисления дифференциальной восприимчивости делением этих сигналов в заданной точке

U(d3/di) dJ TTTuH/dt сПТ d

тактовый автогенератор прямоугольных импульсов периода Т 37 опрокидывает триггер 36, открывающий ключ 34 и амплитуя-. ный модулятор 38, и на преобразователь 35 поступает сигнал с детектора канала Н преобразуемый им в интервал времени t ifuCdH/diJB конце которого преобразователь генерирует короткий импульс, возвращающий триггер 36 в исходное положение, при котором ключ 34 и модулятор 38 заперты и т.д. На выходе амплитудного модулятора 38 последовательность импульсов длительности t и периода Т имеет амплитуду и(, а среднее значение ее (d3/dt.)-t -U() tpV tKclH/di) где масштабный коэффициент. Сигнал с фильтра 39 ненулевых частот поступает на показьюающий прибор 30, Для точного измерения коэрцитивной силы Н яркостная метка вьюодится в положение, при котором дифферешшальная восприимчИ Бость достигает максимума и тыкается по прибору 31. Для точного измерения остаточной намаг ниченности f или Вр автокоммутатор 13 периодически через период частоты намагни чиваюшего поля переключает фазу сигнала Н В результате на экране ЭЛТ индуцируется совмещенное изображение петли перемагни- . чивания и ее зеркального отображения относительно оси 3 . Яркосгная метка фиксируется в точках пересечения ветвей этих пегель и tJ-ъ отсчитывается по прибору 30. Одновременно ос ществяется контроль размагниченности измеряемых образцов по симметрии относительно оси Н дифференциальной воспримчивости в центрально-симметричных точках петли. Для вычпicлeния полных потерь сигнала dT|dt или dB/dt иН({)поступают на вхо,цы схем вычитывания и сложеш я блока 12 в котором на выходе схемы вычитания 44 реализуется операция (dJ +Н) - (dJ -Н) 4Н ctJ , а на выходе интегратора 45 сигнал U 4oSH , где К р - масштабный коэффициент потерь; Р - полные потери. Блоком вычисления потерь 12 прибор аттестуется эталонным образцом, аттестованным органами Госстандарта по полным потерям Р в режиме насыщения 3 f при достижении постоянного уровня отсчета потерь по прибору 30. Яркостная метка выводит ся при этом на вершину петли, а показывающий прибор градуируется величиной Dm Для непосредственного документирования измеряемых образцов воспроизведением изображения петли перемагничивания и умень шения погрешностей отсчета вследствие нелинейных искажений, вносимых ЭЛТ и тем самым увеличения коэффициента использования экрана введен блок индикации калиброванных помеченных координатных осей, работающих следующим образом. Генератор коротких импульсов масштабной пометки осей 46, синхронизированный с сигналом Н, частота которого делится дважды в отношении 1:10 делителями 47 и 48, задает длительность пилообразных импульсов генератора 49. Амплитуда пилообразного напряжения генератора 49 ограничивается до величин, равных амплитудам сигналов Н - и tJ г, посредством схем сравнения 50 и 51, сигналы с выхода которых через такт открььвают ключи 55 и 56 при помощи схем совпадения 52 и 53, на вторые входы которых подаются тактовые амплитуды от триггера 54, управляемого сигналами с делителя 48 генератора масштабной пометки осей. Пилоофазные сигналы с ключей, имеющие амплитуды Н f и 3 m поступают на автокоммутатор 13, которьй через период намагнитавающего поля подает к на пластины ЭЛТ, чередуя их с подачей сигналов Н ( i: ) и { i }. Наложением импульсов масштабной пометки с генератора 46 и делителя 47 образуют импульсы масштабной шкалы, которые схемами совпадения 57 и 58 подаются на отклоняющие пластины в тактовые промежутки между прохождением пилообразных напряжений, чем обеспечивается равномерность свечения изображений петли, осей и десятичной пометки. Формула изобретения 1. Феррометр для осциллографического измерения магнитных характеристик стержневых образцов магнитогвердых материалов по авт.св. К 192937, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, он снабжен стробирующим преобразователем, преобразователем мгновенных значений и Н в постоянное напряжение, блоком вычисления дифференциальных магнитных проницаемооти и восприимчивости, блоком вычисления полных потерь, блоком формирования масштабно помеченных координатных осей 3 и Н, дифференциатором и автокоммутатором с переключателем фазы канала Н, причем вход стробируюшего преобразователя соединен с выходом масштабного звена канала Н, а выход - с модулирующим электродом ЭЛТ и амплитудными модуляторами блоков преобразования мгновенных значений tJ и Н и блоком вычисления jUg или „ входы преобразователей мгновенньк значений соединены с выходами масштабного звена канала Н и интегратора или сумматора канала Т j входы блока вычисления ju соединены со входами интегратора канала Н и выходом дифференциатора канала t3 входы блока вычисления потерь соединены с выхочами дифференциатора канала и масштабного эвена канала Н; а выходы названных блоков соединены с соответствующими калибраторами, проградуированными в масштабных единицах магнитных величин; вход блока формирования осей J и И соединен с выходами масштабного звена канала Н и дифференциатора канала 3, а выход с пластинами ЭЛТ через автокоммутатор, вход которого соединен с выходом масштабного звена канала Н. 2. Феррометр по п. 1, отличающийся тем, что стробируюший преобраз ватель снабжен инвертирующим усилителем, соединенным с модуляторами преобразователя мгновенных значений и Н, а вход 5 1® его соединен с формирователем строб-импульса, 3. Феррометр по п, 1, отличающийся тем, что блок формирования калиброванных осей включает генератор импульсов масштабной пометки, вход которого соединен с выходом масштабного звена канала Н, а выход соединен с последовательными масштабными, например десятичными, делителями частоты, соединенными с генератором пилообразного напряжения, а выход последнего соединен со входами схем сравнения 3 и Н, вторые входы которых соединены со входом дифференциатора канала 3 и выходом масштабного звена канала Н, причем выходы схем сравнения соединены со схемами совпадения, ключами в каналах 3 и Н и триггером, а выходы ключей - со входом автокоммутатора. J2J