Устройство для измерения магнитной проницаемости замкнутых магнитных сердечников Советский патент 1979 года по МПК G01R33/12 

рукмиий усилитель, связанный с измерительной обмоткой, фазоврагцагель, подключенный к намагничиваюшэй обмотке, и регнсгрирующие приборы, снабжено синхронными детекгорамй. подключенными к выходу интегрирующего уснпителя, управляющий вход первого синхронного де тектора связан с выходом регулируемого источника намагничивающего тока непосредственно, а управляющий вход второго синхронного детектора - через 90° фазовращатель, выходы же обоих синхронных детекторов подключены к соответствующи регистрирующим приборам. Блок-схема предлагаемого устройства для измерения магнитной проницаемости замкнутых магнитных сердечников включает в себя следующие блоки: 1 - регулируемый диапазонный источник намагнйчиваюшего гока, 2 и 3 намаг ничивающая и измеригельная обмотки соответственно, 4 интегрирующий усилител 5 и 6 - синхронные детекторы с регистрирующими приборами, показывающими значения действительной и мнимой состав .ляющих комплексной магнитной проницаемости, 7 - широкополсюный или перестра иваемый фазовращатель. СХ5а синхронных детектора включены н выход интегрирующего усилителя 4, причем управляющий вход первогхэ синхронно го детектора 5 связан с выходом диапазонного источника 1 намагничивающего тока непосредственно, а управляющий вхо второго синхронного детектора 6 через широкополосный или пересграйваемый фазовращатель 7, Устройство работает следующим образом. При намагничивании сердечника с помощью намагничивающей обмотки переменным током от диапазонного источника электродвижущая сила, индуцируемая в измерительной обмотке 3 испытуемого образца, содержит действительную и мни мую составляющие, величина которь Х про порциональна действительной и мнимой составляющим комплексной магнитной проницаемости (. Сказанное мож но проиллюстрировать. ЭДС, наводимая в измерительной обмотке, равна производной магнитного потока по времени аФи) dBCi), 6i di -ш SBthi)cos (cui-cf, где ФН)- магнитный поток в сердечнике;S сечение cef)iie4HHKa; Eti.)- магнитная индукция; B, - амплитудное значение магнитой индукции-, - сдвиг фаз между индукцией и напряженностью намагничивающего поля. По блок-схеме ЭДС, наведенная на змерительной обмотке, подается на ингегрирующий усилитель 4, Интегри-рование позволяет получить величину напряжения, не зависящую от частоты и пропорциональную только величине индукции в сердечнике 0 Jedt -5-В(т191П() -SCBmco3cf-sinca;t-Bm &i icf-coeaji) -S(HHTXJji coscf-sinwH- И m p n-sfn cf. cos cfiji). полная магнитная проницаемость; Hj - амплитуда напряженности магнитного поля, Извастно,ч:то/игДдп - COS S1 п сГ являются действительной и мнимой состав- ляющ ми комплексной магнитной проницаемое ти Получаем: U--S(Hn sinuji-H /costfi t) tn sino/i-u cosuutТ.е. на выходе интегрирующего усилителя 4 имеем напряжение, две составляющие которого сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол 9О . Причем величина действительной составляющей напряжения пропорциональна аеличине действительной составляющей комплексной магнитной проницаемости, а величина мнимой сосгавляюшей напряжения - мнимой составляющей комплексной магнитной проницаемости,. Следовательно, если зафиксировать значения составляющих напряжения на выходе интегрирующего усилителя 4, то эти значения будут пропорциональны величинам составляющих комплексной магнитной проницаемости. Выделение этих составляющих возможно с помощью синхронных детекторов (фагаочувствительных выпрямителей). Пля этой цепи используются два синхронных детектора 5 и 6, включенных на выход интегрирующего уснпителя 4, причем первый из них управляется сигналом, синфазным с намагничивающим током, протекающим по намагничивающей обмотке 2 (т.е. управляющий вход его соединен непосредственно с выходом диапазонного генератора), а второй управляется напряжением. сдвинутым относягельио пернюго по фазе на 9О , поэтому его управляющий вход соединен с выходом генератора через широкополосный или перестраиваемый фа- . зоврашатель 7, На выходе синхронных цетекторов стоят регистрирующие приборы, проградуированные непосредственно в значениях составНяющих комплексной магнитной проницаемости, т.е. с помощью преолагаемого устрой ства можно снять частотные спектры составляющих магнитнойпроницаемостиврадиочасготном диапазоне, гак как синхронные детекторы являются очень широкополосными устройствами. Кроме того, можно снимать магнитные спектры при различных напряжекностях магнитного поля, т.е. при различных амплитудах намагничивающего тока. Из-за простоты блок-схемы и огсутср ВИЯ большого числа регулировок, особенно при использовании широкополосного фазовращателя, прибор прост в эксплуатации и может быть применен не только для научно-исследовательских, но и пля производственных, целей. Формула изобретения Устройство для измерения магнитной проницаемости замкнутых магнитных сердечников; содержащее регулируемый источник намагничивающего тока, намагничивающую и измерительную обмотки, интегрирующий усилитель, связанный с иэ- мерительной обмоткой, фазовращатель, подключенный к намагничи вающей обмотке, и регистрирующие приборы, отличающееся тем, чго, с целью не посредственного получения частотной зави симости составляющих комплексной магнитной проницаемости, оно снабжено двумя синхронными детекторами, подключенными к выходу интегрирующего усилителя, управляющий вход.первого синхронного детектора связан с выходом регулируемого источника намагничивающего тока непосредственно, а управляющий вход второго синхронного детектора - через 90 фазовращатель, выходы обоих синхронных детекторов подключены к соответствующим регистрирующим приборам. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кифер И, И. Испытания ферромагнитных материалов. АЛ., Госэнергоиздат, 1962, с. 234-237. 2.Авторское свидетельство СССР № 444142, кл. (я 01 R 33/12, 1972.