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

ми связями, и дополнительная обмотка, один вывод которой соединен с первым выводом намагничивающей обмотки, а другой подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого связан с вторым выводом намагничивающей обмотки.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 и усилитель мощности.2, испытуемый ферромагнитный образец 3 с намагничивающей обмоткой 4, дифференциальный усилитель 5, охваченный обратными связями через резисторы б (Р)и 7 (R2), и дополнительную обмотку 8, . расположенную на образце.

Устройство работает следующим образом.

Для цепи, образованной усилителем мощности 2 и намагничивающей обмот-i кой 4, можно записать

dB

-e(t) i,r +

(1)

где .e(t) - напряжение на выходе усилителя мощности; Го - выходное сопротивление усилителя мощности.

Из чертежа видно, что если принять величину входного сопротивления R, дифференциального усилителя 5 достаточно больщим (Rn-,() , то ; .,

Кг

по второму закону Кирхгофа

(2)

А;(3) выч де и.„, - выходное напряжение дифференциального усилителя; U.UY, - напряжения на дополнительной и намагничивающей обмотках.

Если обеспечить коэффициент усиле ия по напряжению Е дифференциального усилителя удовлетворяющим условию , то .значение входного напряжения этого усилителя должно быть исчезающе мало, так как выходное на-, пряжение кvtvUgic .исходя из энергетических сообра}кений,всегда является конечной величиной. Поэтому с достаточной степенью точности можно принять

ид .Uvi , {)

а учитывая уравнения (2) и(3) и полагая , получают

14 1 , (5)

Из выражения (k) и при выполне.ниИ условия равенства динамических ин.дуктивностей намагничивающей ri дополнительной обмоток L (t)L(t) (что легко выполняется при нанесении равного количества витков) след

1 или с учетом равенства

По первому закону Кирхгофа + i, i,

|,т , - ,

7) и

Определяя из выражений

личину U и подставляя в уравнение (1), окончательно получают

db

e(t)SWv

м at

откуда следует, что форма кривой магнитной индукции в ферромагнитном образце однозначно связана с заданным напряжением на выходе усилителя мощности.

Таким образом, за счет введения дифференциального усилителя, охваченного обратными связями, и дополнительной обмотки происходит полное уравновешивание тока через намагничивающую обмотку током через введенные элементы, в результате чего паразитное падение напряжения на выходе усилителя мощности от высокочастотных составляющих намагничивающего тока отсутствует. При этом указанный режим не зависит от степени насыщения ферромагнитного образца и сохраняется в широком диапазоне частот намагничивающего тока из-за одинакового характера изменения индуктивного сопротивления намагничивающей и дополнительной обмоток.

Формула изобретения

Устройство для создания заданной формы индукции магнитного поля в ферромагнитном образце, содержащее последовательно соединенные задгиощий.

генератор, усилитель мощности, нагруженный на намагничивающую обмотку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения создания заданной формы индукции в .него введены дифференциальный усилитель, охваченный по обоим входам резистивными обратными связями, и дополнительная обмотка, один вывод которой соединен с первым выводом намагничивающей обмотки, а другой подключей к первому входу дифференциальНого усилителя, второй вход которого связан с вторым выводом намагничивающей обмотки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертиз1. Авторское свидетельство СССР № 336623, кл. G 01 R 33/12, 1972.

2. Чернышев Е. Т. и др. Магнитные измерения. 1969, с. 182(прототип)