Устройство для контроля одновитковой индуктивности ферритовых сердечников Советский патент 1980 года по МПК G01R27/26 G01R33/12 

1

Изобретение относится к области автоматического контроля и может быть использовано в контрольных и сортировочных автоматах для разбра- е ковки сердечников из ферритов по зна7 чению одновитковой индуктивности (начального коэффициента индуктивности) в процессе производства.

Известно устройст1во для измерения |п и контроля составляющих комплексного сопротивления различных объектов, например ферритовых сердечников, содержащее компенсационную или мостовую измерительную цепь,-генератор опорного тока, держатель сердечников, исполнительные органы и индикаторы

U1.

Это устройств.о позволяет получить результат контроля сердечников толь- 20 ко после полного уравновешивания измерительной цепи и характеризуется тем, что при измерении даже одного парё1метра (одновитковой индуктивности) уравновешивание измерительной це-25 пи проводится по обеим составляющим комплексного сопротивления сердечника. ,

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является изме-зо

ритель индуктивности, содержащий генератор синусоидального тока, к выходу которого последовательно подключены токозадающий резистор и держатель сердечников, цифровой делитель напряжения, опорный вход которого подключен к выходу генератора, фазосдвигающее устройство, блок сравнения, один вход которого подключен к держателю сердечников., усилитель,вход которого подключен к выходу блока сравнения, фазочувствительный детектор, блок управления и индикатор 2 .

При контроле сердечников известный измеритель позволяет получить результат контроля только после полного уравновешивания измерительной цепи. При контроле сердечников по одному параметру (одновитковой индуктивности) для обеспечения необходимой точности в известном измерителе производится уравновешивание измерительной цепи по обеим составляющим комплексного сопротивления ферритового сердечника, для чего предусмотрен второй канал уравновешивания, что усложняет изме }итель.

Таким образом, в известном устройстве при уравновешивании по одной составляющей сопротивления, сердечни ка не может быть обеспечена достаточ ная точность измерения, а при уравно вешибании по обеим составлякяцим для повышения точности устройство значительно cлoжнёнo. Цель изобретения - повышение дост верности контроля. .Это йостйгаё тся тем, что описывае мое устройство для контроля одновитковой индуктивности ферритовых сердечников, содержащее генератор синусоидального тока,, к выходу которого последовательно подключены токозадающий резистор и держатель сердечников, цифровой делитель напряжения опорный вход которого через фаэосдвигающий блок подключен к выходу генератора, блок сравнения, один вход которого подключен к держателю сердечников, а другой к выходу делителя напряжения, усилитель, вход которого подключен к выходу блока сравнения, последовательно соединенные фазочувствительный детектор,опор ный вход которого соединен с выходом фазосдвигающего блока, индикато и блок управления, выход которого сое динен со вторым входом индикатора, снабжено параметром, включенным между усилителем и фазочувствитель ным детектором, и удвоителем частоты, включенным между выходом фазосдвигающего блока и входом накачки параметрона, причем второй вход удв ителя частоты соединен с выходом блока управления, а источник питани постоянного тока подключен к параметро ну. Применение в предлагаемом устрой стве параметрона, включенного между усилителем и фазочувствительным детектором, дает возможность значительно понизить Коэффициент усилени усилителя сигналов разбаланса. Параметрон имеет большую фазову чувствительность, и для его возбужд ния достаточна значительно меньшая амплитуда колебаний, что позволяет снизить коэффициент усиления до 10100 и тем самым уменьшить его фазов нестабильность. Остающиеся фазовые сйвигй, кроме того, корректируются па 1аметроном, на выходе которого фа за колебаний всегда имеет одно из двух взаимнопротйвоположных значений. Результат контроля получается-од чи сравнением, уравновешивания измерительной схемы не требуется. На фиг. 1 представлена функциональная схема данного устройства; на фиг. 2 изображена векторная диаг рамма напряжений. В состав устройства входит генератор синусоидального тока 1, токозадающий резистор 2, держатель сердечников 3, состоящий из изолирован ных, друг от друга токовой 4 и потен циальной 5 частей, контролируемый сердечник 6, блок сравнения 7, цифровой делитель напряжения 8, фазосдвигающий блок 9, усилитель 10, параметрон 11, удвоитель частоты 12, источник постоянного тока 13, фазочуйСтвительный детектор 14, индикатор 15 и блок управления 16. Устройство работает следующим образом. Через токовую часть 4 держателя сердечников 3 протекает синусоидальный ток от генератора 1. На потенциальной части 5 держателя 3 при наличии контролируемого сердечника 6 наводится напряжение, амплитуда .О( которого пропорциональна полному сопротивлению сердечника 2,.. Это напряжение подается на первый вход блока сравнения 7. Ток в токовой части держателя 3 определяется только сопотивлением токозадающего резистора 2. Напряжение с выхода генератора 1 через фазосдвигакнций блок 9, сдвигакиций фазу на 90°, подается на опорный вход цифрового делителя напряжения 8. Напряжение на выходе делителя 8, подаваемое на бход блока сравнения 7, равно tan, коэффициент передачи делителя 8, численно равный контрольному значению одновитковой индуктивности, выраженному в наногенри или микрргенри и умноженному на Ю , где m - целое положительное число коэффициент передачи фазосдвигающего блока 9; амплитуда напряжения на выходе генератора 1. Число N устанавливают на цифро вом входе делителя напряжения 8 перед началом работы с помощью переключателей на передней панели устройства. Напряжение 0 на выходе блока сравнения 7 пропорционально сумме напряжений н его входах и состоит из двух составляющих: активной UR и реактивной jU. Реактивная составляющая носит индуктивный или емкостной характер в зависимости от соотношения величин L)( и N. Характер реактивной составляющей выходного напряжения блока сравнения 7 является носителем информации о принадлежности контролируемого сердечника к той или иной группе сортировки. Активная же составляющая напряжения 0 является квадратурной помехой и источником ошибок при сортировке.. С выхода блока сравнения 7 напряжение подается на вход усилителя 10. Если в усилителе происходит фазовый

сдвиг напряжения 0, то может измениться характер напряжения О на выходе усилителя,как показано на фиг.2 ( напряжение на выходе усилителя, If - сдвиг фазы напряжения в усилитее) , в результате чего сортировка 5 будет осуществлена неправильно, так как реактивная составляющая напряжений на входе Uj и на выходе U уси-т ителя имеют противоположные фазы.

В предлагаемом устройстве усили- |о тель имеет небольшой коэффициент усиления (10-100) , поэтому фазовый сдвиг усиливаемого сигнала незначителен. Применение усилителя с небольшим коэффициентом усиления возможно « потому, что напряжение с его выхода подается на вход параметра 11, для

возбуждения которого достаточна весьма малая амплитуда колебаний. После подачи напряжения с выхода усилителя на вход параметрона блок управления 16 подает разрешающий сигнал на удвоитель частоты 12, вырабатывающий

напряжение накачки для параметрона.

На выходе параметрона после подачи

напряжения накачки происходит процесс 5 установления колебаний с частотой, равной частоте генератора 1, и фазой, принимающей одно из двух взаимно противоположных значений и всегда точно совпадающей с фазой реактив- 30 ной составляющей напряжения на выходе блока сравнения 7. Одновременно параметрон служит ограничителем напряжения, независимо от значения амплитуды сигнала на входе параметрона 35 амплитуда на его выходе постоянна. С выхода параметрона напряжение подается на- вход фазочувствительного детектора 14, опорное напряжение на который подается с выхода фазосдви- 40 гающего блока 9. Полярность напряжения на выходе фазочувствительного детектора 14 определяется при этом фазой напряжения на его входе. С выхода фазочувствительного детектора 14 j напряжение подается на один из входов индикатора 15, который служит исполнительным элементом устройства для разбраковки сердечников.

Через промежуток времени, необхо- .димый для окончания переходных процессов в параметроне, на второй вход

индикатора 15 с выхода блока управления 16 подается разрешающий потенциал, и индикатор срабатывает, то есть принимает одно из двух устойчивых : состояний в зависимости от трго, больше или не больше значение начального коэффициента индуктивности сердечника контрольного значения N, установленного на цифровом входе делителя напряжения.

Формула изобретения

Устройство для контроля одновитковой индуктивности ферритовых сердечников , содержащее генератор синусоидального тока, к выходу которого последовательно подключены токозадающий резистор и держатель сердечников, цифровой делитель напряжения, -опорный вход которого через фазосдвигающий блок подключен к выходу генератора, блок сравнения, один вход которого подключен к держателю сердечников, а другой к выходу делителя напряжения, усилитель, вход которого подключен к выходу блока сравнения, последовательно соединенные фазочувствительный детектор, опорный вход которого соединен с выходом фазосдвигающего блока индикатор и блок управления, выход которого соединен со вторым входом индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено параметроном, включенным между усилителем и фазочувствительным детектором, и удвоителем частоты, включенным между выходом фазосдвигающего и входом накачки параметрона, причем второй вход удвоителя частоты соединен с выходом блока управления, а источник :питания постоянного тока подключен к параметрону.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 391497, кл, G 01 R 27/26, 1975.

2.Берсудский А.А. , ЛинДунен В.И. Цифровые приборы для измерения катушек с феррйтовыми магнитопроводами. Приборы и системы управления, 1971, .№ 7, с. 33-34 (прототип).

748285