Устройство для измерения параметров постоянных магнитов Советский патент 1980 года по МПК G01R33/12 

t

Изобретение относится к измерению магнитных величин и может быть использовано для технического контроля постоянных магнитов по величине магнит- , ного потока,например потока в зоне максимальной магнитной энергии.

Известно устройство для контроля постоянных магнитов, содержащее блок -уставок напряженности и индукции /О и блок сравнения. В процессе работы этого устройства испытуемый магнит помещают в зазор магнитной системы и намагничивают. Затем на магнит воздействует Увеличиваю- 15 щимся по напряженности размагничивающим магнитным полем. При достижении вецичины напряженности размагничивающего поля заданного значения магнит вновь переводится в состояние насы- 20 щеяия и измеритель потока измеряет величину прирсодения потока магнита, Результат измерения с помощью блока сравнения сравнивается с уставкой по индукции 1.25

Недостатками этого устройства является то, что измерение потока производится индукционно-и Епульснь 4 методом, вследствие чего необходимо размещать на поверхности магнита из- 30

мерительную обмотку и интегрироаать ЭДС, наводимую в этой обмотке. Это затрудняет применение данного устройства в качестве измерительной части автоматов и полуавтоматов по разбраковке постоянных магнитов по магнитным свойствам.

Известно также устройство для измерения индукции и напряженности магнитного псшя, в котороевходят усилители, источники питания и магнитная система с двумя зазорами, причем в одном из них размещен испытуемый магнит, а в другом датчик магнитногр потока 2, о

Если в рабочий зазор магнитной системы этого устройства поместить испытуемый магнит и намагнитить его, то на выходе датчика, магнитного потока появится электрический сигнал, напряжение которого

11 -к к -,

(1) Д.. в

- коэффициент усиления датчигде К, ка магнитного потока, в качестве которого применен датчик Холла;

2. коэффициент, зависящий от

конструкции магнитопровода и от размеров и материала магнита; Ф - магнитный ПСТОК, отдаваемый

магнитам в магнитопровод; S - площадь пСПеречного сечения

магнитопровода.

Таким образом, выходное напряжение датчика, по величине которого можно судить о пригодности магнита, является функцией нескольких .величин oj7.Ha из KOTopsdx (KJ) зависит от целого ряда условий (температура, ток питания и т. д.).. .Данное устройство характеризуется недостаточной высокой точностью изм,ереняя, связанной с нестабильностью параметров датчика магнитного поля.

Цель изобретения - повшггение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем что устройство; содержащее элемент сравнений, к одному из входов которого подключен задатчик напряжения, а ко второму через усилитель датчик магнитного потока, расположенный в центре одного из трех зазоров симметричной магнитной cиcтe tы, снабжено последовательно соединенными трансформатором, выпрямителем, обмоткой обратной связи и компенсирующей обмоткой, расположенными в идентичных внутренних пазах магнитопровода магнитной системы таким образом, что дентр обмотки обратной связи совпадает с центром датчика магнитного потока, при этом первичная обмотка трансформатора соединена со вторым входом элемента сравнения а обмотки обратной связи и ко «1ансирующая включены навстречу друг другу.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит симметричную частично замкнутую магнитную систему 1 испытуемый магнит 2,, немагнитные прокладки 3, обмотки 4 намагничивания, обмотку обратной связи 5 и 5сомпеисирующу э б, датчик 7 магнитного потока., усилитель 8, элемент S сравнения, эадатчик .10 напряжения,, индикаторно-исполнкгзльньйз блок 11, трансформатор 12, выирямите. 13,

Устройство работает следующим образом.

Перед контролем партии магнитов определенного типа . задатчиксм 10 фиксируют электрическое напряжение Ujjjj, травное напряжению Ugx поступающему с выхода усилителя 8 на второй вход элемент.з 9 сравнения, при условии, что в зазоре магнитной системы

1находится предварительно намагниченный магнит испытуемого типа, имеющий минимально допустимый магнитный поток. Затем испытуемый магнит

2по1$1ещают в рабочий зазор магнитно5системы 1 и намагничивают ло состояния технического насыщения. После этого состояние магнита определяется магнитньм сопротивлением магнитной системы. В зависимости от технических требований, предъявляемых к магниту, толщина прокладок 3 совместно с немагнитными зазорами 6 и 7 должна обеспечивать положение рабочей точки магнита в зоне максимальной магнитной энергии либо в какойто другой области спинки петли гистерезиса материала. При этом по магнитопроводу магнитной системы 1 пройдет магнитный поток и на выходе датчика появится напряжение, кото.рое усилится и поступит на, второй вкод элемента 9 сравнения.

Одноврем81Нйо это напряжение через трансфор атор 12 и выпряг штель

13 поступит на соединенные встречнопоследовательно обмотку обратной связи 5 и компенсирующую 6, вызывая в них ток. При соответствующем включении обмоток ток, протекающий по обмотке 5, вызовет магнитный поток, направленный в центре обмотки встречно потоку испытуемого магнита, причем величина его зависит от выходного напряжения датчика 7. То есть в устройстве имеет место отрицательная обратная связь по магнитному потоку, что позволяет значительно снизить влияние нестабильности параметров датчика .7 и усилителя 8 на результаты контроля На второй вход элемента 9 сравнения в устройстве поступает электрический сигнал с напряжением

к ,

Г

(2)

U

в.

где К

коэффициент п.ередачи усилителя .8;

р - коэффициент передачи цепи обратной связи, которая образуется трансформатором 12, выпрямителем 13 и обмоткой 5. При услоЕии К, К, уравнение (2) принимает вид

.U.

(3)

Ъ, Sp)

Таким образом, напря.жение си1нала, поступающего на вход гэлемента S , сравнения, ке §ависит в устройстве от нестабильности датчика магнитного потока. В то же время нетрудно обеспечить достаточно высокую стабильность величины Р)-коэффициент передачи цепи обратной связи.

Причем величина fb , входящая в уравнение (2 3), зависит от величины Потока магнита, так как коэффициент передачи выпрямителя зависит от уровня входного сигнала. Однако, учитывая, что устройство ПЕЮдназначано не для измерения абсолютных значений магнитных потоков испытуемых магнитов, а для разбраковки магнитов мето