(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к области магнитометрии; в частности к испытанию и измерению магнитных характеристик ферромагнитных материгшов в стационарных магнитных полях, и мсжет быть использовано для измерения намагниченности. В основном авт.Свид. № 558235 описано устройство для измерения ста тических магнитных характеристик фер ромагнитных материалов, содержащее намагничивающую катушку и измеритель ную катушку, подключенную через синхронный детектор к входу регистратора, другой вход которого через намаг ничивающую катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока, а также последовательно соединенные генератор управляющего напряжения, связанный с вторым входом си хронного детектора, и механизм угло вых колебаний, причем измерительная катушка выполнена в виде прямоуголь ной paiMKH, плоскость витков которой параллельна направлению намагничива ющего поля и оси механизма угловых колебаний, а большая сторона измерительной катушки, совпещающая с на правлением намагничивающего поля, выбрана из условия , где А г ольшая сторона измерительной катушки t} -меньшая сторона измерительной катуыкн Однако это устройство имеет значительную погрешность измерений в сильных магнитных полях. Эта погрешность обусловлена тем, чтб в указанных маг- нитных полях вектор намагниченности не совпсщает с продольной осью образца. в частности, при стремлении величины магнитного поля к бесконечности вектор намагниченности будет связан с магнитным полем и оставаться неподвижным. Практически, вышеприведенное явление в сильных магнитных полях при-, водит к тому, что с увеличением магнитного поля ЭДС в измерительной катушке устройства начинает уменьшаться, в то время как величина наМагниченности возрастает, приближаясь к величине намагниченности насыщения. Цель изобретения - повышение точности измерений. До:тигается это тем, что устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее намагничивающую катушку и измерительную катушку, подключенную через синхронный детектор к входу регистратора, другой вход которого через намагничнйающуш катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока, а также последовательно соединенные генератор управляющего Напряжения, связанный с вторым входом синхронного детектора, и механизм угловых колебаний, причем измерительная катушка выполнена в виде прямоугольной рамки, плоскость витков которой параллельна, направлению намагничивающего поля и оси механизма угловых колебаний, а большая сторона измерительной катушки, совпадающая с направлением намагничивающего поля, выбрана из условия Ю где А большая сторона измерительной катушки, -Ь -меньшая сторона измерительной катушки, снабжено последовательно сое- Единенными дополнительной измерительной катушкой и усилителем, выход которого соединен с одним из входом синхронного детектора, причем дополнительная измерительная катушка, плоскость витков которой параллельна плоскости витков измерительной катушки, расположена вблизи центральной части образца, а размер ее стороны вдоль продольной оси образца меньше 1/3 длины образца.
На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - приципиальная схема расположения измерительной и дополнительно катушек.
Устройство для измерений статических магнитных характеристик содержит намагничивающую катушку 1, механизм 2 угловых колебаний, регулируемый источник 3 постоянного тока, генератор 4 управляющего напряжен.ия, синхронный детектор 5, измерительную катушку 6, эталонный резистор 7, регистратор 8, например двухкоординатный самописец, ось 9, образец 10, дополнительную измерительную катушку 11 и усилитель 12 Намагничивающая катушка 1 запитывается постоянным током от регулируемого источника 3 постоянного тока. Для этого выход регулируемого источника 3 пос тоянного тока соединен с намагничивающей катушкой 1, последовательно с которой включен эталонный резистор 7, с которого на вход X регистратора 8 снимается падение напряжения, пропорциональное величине намагничивающего поля. На оси 9 механизма 2 угловых колебаний закреп.пен образец 10, ориентированный своей длинной осью вдоль направления намагничивающего поля и расположенный симметрично относительно больших рторон измерительной катушки 6 и дополнительной измерительной катушки 11. Измерительная катушка б и дополнительная измерительная катушка 11 расположены вблизи образца 10 так, что плоскость их витков параллельна плоскости, образованной осью колебаний и направлением намагничивающего поля. Ось 9 механизма 2 углоJBЫX колебаний расположена перпендикулярно направлению намагничивающего поля.Большая сторона измерительной катушки 6 совпадает с направлением намагничивающего поля и выбрана из условия 10, где А - большая, а t -меньшая стороны измерительной катушки . Большая сторона дополнительной катушки 11 меньше 1/3 длины образца. Дополнительная измерительная катушка 11 расположена вблизи центральной части образца. Выход измерительной катушки б соединен с входом синхронного детектора 5, выход которого подсоединен к входу Y регистратора 8. Выход генератора 4 управляющего напряжения подсоединен к управляющему входу синхронного детектора 5 и механизму 2 угловых колебаний. Дополнительная измерительная катушка 11 подсоединена к входу усилителя 12, а выход усилителя 12 соединен с входом синхронного детектора 5.
Устройство работает следующим образом. На оси 9 механизма 2 угловых колебаний закрепляют испытуекий образец 10. Механизм 2 угловых колебаний приводится в действие от генератора 4 управлякицего напряжения, при этом образец 10 совершает периодические угловые колебания с небольшой амплитудой (порядка 0,5). В результате этого в измерительной католике б и дополнительной измерительной катушке 11 индуктируются переменные ЭДС. Напряжение с дополнительной катушки 11 после усиления усилителем 12 вычитается на входе синхронного детектора 5 из напряжения, поступающего с измерительной катушки б. Разность напряжений детектируется синхронным детектором 5 и подается на входY регистратора 8,на вход которого подается напряжение,пропорцональное величине намагничивающего поля .
Благодаря описанному расположению и размерам дополнительной измерительной катушки 11 в ней индуктируется ЭДС пропорциональная лишь углу отклонения вектора Намагниченности образца от его продольной оси. Эта ЭДС усиленная усилителем 12, компенсирует на входе синхронного детектора 5 составляккцую ЭДС измерительной катушки б,об условленную отклонением вектора намагниченности от прдольной оси образца .
Данное устройство позволяет существенно повысить точность измерений и производить исследования намагниченности я более широком диапазоне магнитных полей.
Формула изобретения
Устройство для измерения статических магнитных характеристик по авт. свид № 558235, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными дополнительной измерительной катушкой и усилителем |внход которого соединен с одним из
|входов синхронного детектора, причемТ дополнительная измерительная катушка, плоскость витков которой параллельна плоскости витков измерительной катушки, расположена вблизи центральной части образца, а размер ее стороны
вдоль продольной оси образца иленьше 1/3 длины образца.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР 558235, кл. Q 01R 33/02, 1976.
