Устройство для получения заданной формы напряженности магнитного поля в ферромагнитных образцах Советский патент 1980 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных .измерений и может .использоваться нри .контроле качества и исследовании свойств ферромапнитных материалов и изделий .из них.

Известно устройство для лолучення заданной формы напряженности магнитного поля в ферромапнитных образцах, принци.п действия которого основан на создании большого выходного сопротивления намаг- ю ничивающего усилителя, т. е. упра.вляемого источника тока. Это достигается в.ведением глубоких отрицательных обратных связей по току 1.

Однако это устройство требует больших 15 затрат энергии, а заданная форма напряженности магнитного ноля в испытуемом образде получается искаженной.

Известно также устройство для получения заданной формы напряженностн маг- 20 нитного поля в ферромагнитных Образцах, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, устройство сравнения, мощный по.вторитель, образцовый резистор и намагничивающую обмотку ферромагнит- 25 ного образца, при этом мощный повторитель охвачен глубокими отрицательной и полож.ительной обратными связями 2.

В таком устройстве нагрузкой мощного повторителя является нелинейная индуктив- 30

ность, составляющая активных потерь в которой мала, поэто.му только нез}1ачнтельная часть рассе.иваемой в по.вторлтеле мощности затрачивается непосредственно на перемагничивание ферромагнитного образца. Боль пая же часть мощности в цели н-меет реактивный характер, в .связи с коэффициент мощности такого устройства крайне низок. Это, в свою очередь приводит к необходимости значительного увел.ичения мощности повторителя.

Кроме того, введение глубоких отрицательной .и положительной обратных связей, с целью приближения к .идеальному источнику тока значительно увеличивает вероятность самовозбуждения устройства в . особенно при пспытании фeppoмaтepиavTOli в широком диапазоне частот. Поэтому при устойчивой работе устройства неизбел ;но искажение заданной формы .нанрял енност) магнитного ноля в испытуемом образце.

Цель .изобретения - повышение коэффияиента .мощноети намагничивающей цепи и улучшение формы напряженности магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последо.вательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, образцовый .резистор и намаг)ичивающую обмотку ферромагнит, образца, введены дополнительный ферромаБНИтный сердеч,ник с обмоткой к усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через обмотку дополнительного €ердечНИка .и включенный между обраацовЫМ резистором ,и на магничивающей обмоткой ферромагнитного образца.

На чертеж-е представлена функциональная схема данного устройства для создания заданной формы 1напряженности магнитного поля в ферромат.нитных образцах.

Это устройство (Содержит последовательдо соединенные задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, образцовый резистор , усилитель 4, в цепь обратной связи которого включена обмотка 5 дополнительного ферромагн:ИТ1ного сердечника 6, и намагничивающая обмотка 7 испытуемого образца 8.

Работа данного устройства заключается в следующем.

От задающего генератора /, к выходу которого подключен усилитель 2 мощности, через образцовый рез1истор 3, обмотку 5 допол|Н|Ительного ферромагнитного сердечника 6 и намагничивающую обмотку 7 испытуемого образца 8 протекают токи i, i и гз соответственно. Для .нелинейной цели, которая образовала намагничивающей обмоткой 7 с испытуемым ферромагнитным образцом 8, выходное напряжение равно

dt:i

t/аых - Ld..t)

di

где Ld(t) - дифференциальная индуктивность |Намагни1Ч.и,вающей цепи.

Из этого -выражения ток в намагничивающей обмотке 7 равен

--fof,-

ЕслИ обеспечить входное сопротивление RSH и коэффициент усиления Лус усиллтеусловиям

ля 4 удовлет воряющим

II к ус 1, то i/ 12 или

и.

dt.

Ld.,(f)

где / - образцовое солротивлеяие; Ldzit} - дифференциальная индуктивность дополН|Ительного ферромагнитного сердечника 6 с обмоткой 5,

Ld,{t) tA,

(2) dt

Подставляя выражение 1), получим

.(/)

i „ Г , .) Ld,(t

При идентичности сердечников (ff и 8), т. е. При условии Ldz(t Ld2(t), окончательное имеем

и.

iL, -

R

откуда следует, что форма намагничивающего тока повторяет форму входного напряжения.

Таким образо.м, за счет отрицательной обратной связи через обмотку 5 дополнительного ферромагнитного сердечника 6 происходит компенсация индуктивности намагничивающей цепи, так как нагрузка усилителя 2 мощности имеет чисто активный характер, следовательно, коэффициент мощности, ра.вный отнощению активной лющности к реактивной, близок к единице, а намагничивающий ток или напряженность магнитного -поля в испытуемом образце 8 сохраняет заданную фо|рму в широком диап.азоне частот и лрактически не зависит от степени насыщения образца.

Ф о р м л а изобретения

Устройство для получения заданной формы 1галряженност1и малн;итного поля в фсрромапнитных образцах, содержащее последовательно соед1гаен1ные задающий геиератср, усилитель мощности, образцовый резистор ,и на.малничивающую обмотку ферро.ма1г:ня-1Т;Ного .абрадца, о т л И1Ч а ю щее с я тем, что, с целью ттавыщения коэффициента мощности на .магнич;и1вающей дели и улучшения фор.мы н апряженности магнитного 1ПОЛЯ, В 1него «ведены дслолнительный ферромапьитный сордечнинк с обмоткой и усилитель, ох;ва ченный отрицательной обратной связью через обм-отжу дополнительного фер ромагн,иг1Н:Ого С ердеч1Н1И1ка и включенный между образцовым ре31нстором и намагн-иЧ1:ваюн1,ей облюБКой испытуемого образца.

И|Сто ч I и ИИ И;Н фор м а1ции,

при;нятые во |31:-иманме ири экспертизе:

1. Авторское С В|Идетельст1во

СССР Да 335G3I, кл. G 01 R 33/12, 1969.

2. |Селезнев Ю. 3. и Пискунов Д. К. Получение заданных перемагничива60 ,1,|я -в фе|рром1агн,итных образцах. Изв. вузов. «ПрибороотрСЭние, 12, 1975, с. 37.