Способ определения динамических кривых перемагничивания ферромагнитных материалов Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к измерению магнитных свойств ферромагнитных материалов и может быть использовано при измерении характеристик магнитны материалов и сердечников, предназначенных для работы в режиме периодического перемагничивания как с подмагничиванием постоянным магнитным полем, так и без подмагничивания. Известен способ определения динамических кривых намагничивания ферромагнитных материалов в периодическом магнитном поле, состоящий в том, что входные электрические сигналы, пропорциональные производным по времени от измеряемых величин (напряженности магнитного поля и магнитной индукции детектируются синхронным управляемым детектором с регулируемой по фазе в пределах периода перемегничивания и фиксированной по длительности полупериодной отсечкой Недостатком этого способа является то, что он применим только для электрических сигналов, описываемых функциями f (t) , которые удовлетворяют условию нечетности, т.е. . f(t)--f(-t) Поэтому этот способ, принципиальноне позволяет определять динамические кривые перемагничивания при подмагничивании постоянным магнитным полем, когда появляются гармоники и функция несимметрична относительно оси времени. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения динамических кривых перемагничивания ферромагнитных материалов путем измерения средних за период значений отсеченных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напряженности магнитного поля и магнитной индукции, и нахождения координат точек определяемой кривой перемагничивания, в котором фиксируют по -фазе один из фронтов отсечки и при переходе от точки к точке на определяемой кривой изгменяют длительность отсечки в пределах периода перемагничивания 2 .. Недостаток известного способа заключается в его невысокой точности. Цель изобретения - повышение точности измерения. Цель достигается тем, что в способе определения динaмичeckиx кривых перемагничивания феррЪмагнитных мдт-вриалов, включающем определение средних за период значений детектированных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напряженности магнитного поля и магыитной индукции, осуществляют инвертирование входных электрических сигналов через время,равное периоду перемагничивания в момент прохождения 1входного электрического периодическо го сигнала через ноль, и производят фиксированную по длительности однопериодную отсечку, регулируемую по фазе в пределах периода перемагничивания. На фиг. 1 представлена структурна схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство состоит из инвертирующего блока 1, синхронного управляемо го детектора 2 с отсечкой, измерителя 3 постоянной составляющей напряже ния. Способ осуществляется следукяцим образом. Измеряемыйпериодический электрический сигнал f(t) (фиг,2,А) с перио дом Т пропорционален производной по времени магнитной индукции или напря ,dB женности магнитного поля (л-- или U П t- л g--;. Он может содержать как нечетны так и четные гармоники. В последнем случае (случай подмагничивания постоянным магнитным полем) условие не четности f(t) -f(-t) не выполняется. Измеряемый сигнал 4 подается на вход инвертирующего блока 1, где производится изменение фазы сигнала на 180 (инвертирование) через время, равное периоду перемагничивания Т. В результате на выходе блока 1 формируется периодический электричес кий сигнал 5 (фиг. 2). Период сигнала 5 равен двум периодам исходного сигнала 2Т. Инвертированный сигнал 5 описывается функцией времени Р,не, ( которая удовлетворяет условию нечетностиЬ.()). т.е. выполняется требование, необхо димое для применения метода ферромет ра. Инвертированный сигнал 5 подает ся на. вход синхронного управляемого детектора 2, где он детектируется и прео разузтся в сигнал 6 (фиг. 2). Длительность детектирования фиксиро вана и равна половине периода инвер тированного сигнала, т.е. периоду и ходного сигнала Т. Измерителем 3 измеряется среднее за полупериод Т значение детектированного инвертированного сигнала, которое пропорционально мгновенному значению измеряемой величины (в или Н в момент начала или окончания) детектирования. Фаза детектирования инвертированного сигнала регулируется в пределах полупериода Т. Повторяя описанную операцию при различных фазах детектирования, по точкам получают всю динамическую гистерезисную кривую. Изобретение расширяет функциональные возможности способа феррометра. Используя предлагаемый способ,можно измерять магнитные характеристики в режиме динамического перемагничивания материалов как без подмагничивания, так и с подмагничиванием постоянным магнитным полем. 11рименение предлагаемого способа расширяет класс контролируемых режимов перемагничивания, повышает точность измерений в связи с тем, что при реализации способа можно получать мгновенные значения определяемых величин. Погрешность, связанная с требованием точной установки длительности отсечки, равной половине периода перемагничивания, существенно уменьшается за счет контроля. Формула изобретения Способ определения динамических кривых перемагничивания ферромагнитных материалов, включающий определение средних за период значений детектированных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напряженности магнитного поля и магнитной индукции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, осуществляют инвертирование входных электрических сигналов через время, равное периоду перемагничивания в момент прохождения входного электрического периодического сигнала через ноль, и производят фиксированную по длительности однопериодную отсечку, регулируемую по фазе в пределах периода перемагничивания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кифер И.И. Испытания ферромагнитных материалов, ГЭИ, М-Л., 1962, с. 292. 2.Авторское свидетельство СССР 390484, кл. G 01 R 33/14, 1973.