Устройство для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

первого элемента сравнения, подключе ные к резистору последовательно соед ненные второй элемент сравнения, второй логический элемент, второй ре версивный счетчик и второй преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго элемента сравнения, блок сдв га и формирования стробимпульсов,пер вый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения, а второй - ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпсшения, второй и третий входы которого связаны со вторыми выходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные . -управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжени выход которого присоединен к первому входу блока сдвига и формирования стробимпульсов, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, введены блок управления, первый и второй коммутаторы, третий и четвертый реверсивные счетчики и ключ, при этом первый выход первого логического элемента подключен ко входу первого коммутатора, выход КОторого через третий реверсивный счет чик соединен со вторым входом сумматора, первый выход второго логического элемента подключен ко входу второго коммутатора, к выходу которого подключен четвертый реверсивный счетчик, выход элемента совпадения соединен со входом блока управ ления, первый выход блока управления присоединен ко входу управляемог накопительного счетчика, второй ко вторым входам коммутаторов,к первому входу сумматора и первому входу ключа, вторым входом присоединенного к выходу задающего генератора, а выходом - к генератору намагничивающег тока. На чертеже показана структурная схема устройства. Устройство содержит задающий генератор 1, ключ 2, генератор 3 намагничивакицего тока, намагничивающую обмотку 4, испытуемый образец 5, измерительную обмотку б, резистор 7, элементы 8 и 9 сравнения каналов измерения индукции и на1пряженнрсти маг нитного поля соответственно,логические элементы 10 и 11 каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля соответственно, первый и второй реверсивные счетчики 12 и 13, первый 14 и второй 15 преобразователи код-напряжение, элемент 16 совпадения, блок 17 управления, управляемый накопительный счетчик 18,первый и второй коммутаторы 19 и 20,третий 21 и четвертый 22 реверсивные счетчи ки, сумматор 23, третий преобразователь 24 код-напряжения, блок 25 сдви га и формирования стробимпульсов. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии блок 17 управления запрещает поступление импульсов через коммутаторы 19 и 20, ключ 2 и На вход накопительного счетчика 18. При этом также генератор 3 намагничивающего тока не формирует измерительный импульс перемагничивания испытуемого образца 5. Поэтому в измерительной обмотке 6 наводится ЭДС помехи, обусловленной действием на образец 5 вспомогательных импульсов тока. Кроме того, по измерительной обмотке б протекают токи наводок и шумов входной цепи элементов сравнения 8 и 9. Названные сигналы подключены ко входам элементов сравнения В и 9. От задающего генератора 1 запускается блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов,один из выходов которого подключен к элементам 8 и 9 сравнения. Элементы 8 и 9 сравнения представляют собой пороговые устройства, срабатыв.ающие, если сумма напряжений преобразуемого - с измерительной обмотки 6 испытуемого образца 5 (или резистора 7), компенсирукнцего - от преобразователей 14 и 15 код-напряжение больше некоторого постоянного для данных схем порогового уровня. При срабатывании элементов 8 и 9 сравнения вырабатывается импульс,который поступает в логические элементы 10 и 11. Логические элементы 10 и 11 управляют работой реверсивных счетчиков 12 и 13, подавая импульсы в последние ча суммирующие входы, если срабатывание элементов 8 и 9 сравнения не произошло (это означает, что необходимо увеличить компенсирующее напряжение); и на вычитающий вход, если элементы 8 и 9 сработали (компенсирующее напряжение Необходимо уменьшить). Такие же сигналы поступают на входы коммутаторов 19 и 20. Однако сигналом блока 17 управления 17 коммутаторы 19 и 20 закрываются. Таким образом система, образованная логическим элементом 10 и .11, реверсивным счетчиком 12 и 13, преобразователем 14 и 15 код-напряжение стремится удержать элемент сравнения 8 и 9 вблизи положения неустойчивого равновесия на границе элемент сравнения сработал - элемент сравнения не сработал. Поскольку амплитуда стробимпульсов постоянна, компенсирующее напряжение, а следовательно, и код реверсивного счетчика 12 и 13, пропорциональный значению исследуемого сигнала в точке стробирования./ Логические элементы 10 и 11 вырабатывают также сигналы, следующие на элемент 16 совпадения, если произошло срабатывание элементов 8 и 9

сравнения. При поступлении тактрврго импульса от блока 25 сдвига и формирования стробимпульсов на выход элемента 16 совпадения появляется сигнал, который поступает на блок 17 управления.

Таким образом, как только произошла отработка мгновенного- значениясиналов помехи, поступающих в элементы 8 и 9-сравнения каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля, на выходе элемента 16 совпадения появляется импульс.

По сигналу, поступившему от элемента 16 совпадения, блоком 17 управления включаются коммутаторы 19 и 20 и ключ 2. Это делает возможным поступление от задающего генератора 1 импульса запуска генератора 3 намагничивающего тока. При этом происходит перемагничивание испытуемого образца 5 и на входы элементов 8 и 9 сравнения поступают сигналы, полученные при перемагничивании образца, При этом названные сигналы поступают на фоне помех. Поскольку сигналы помехи уже были предварительно, отработаны в точке стробирования, то начинается отработка полезной составлящей сигнала. Однако импульсы от логических элементов 10 и 11 поступают не только в реверсивные счетчики 12 и 13, но и в счетчики 21 и 22. После того, как отработка сигналов в обеих каналах закончится, элемент совпадейия 16 снова выработает импульс, который через блок 17 управления поступают на вход накопительного счетчика 18 и увеличивают его содержимое на 1. При этом также происходи изменение кода, считываемого со счетчика 18 и изменение напряжения, получаемого на выходе преобразовател 24 код-напряжение. При поступлении очередного импульса от задающего генератора 1 в блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов происходит . сдвиг стробимпульса и стробирование начинается в новой точке. Одновременно блок 17 управления вырабатывает сигнал, закрывающий ключ 2, коммутаторы 19 и 20 и -разрешающий считывание кОда счетчика 21 сум- матором 23.,

После этого начинается иовый цикл измерения. При этом сначала . происходит отработка помехи, затем включение коммутаторов 19 и 20 и ключа 2, затем - отработка полезного сигнала, перенос в сумматор 23 содержимого счетчика 21, сдриг стробимпульса и опять начинается новьлй цикл измерения.i

ИнфОЕ 1ацию о магнитных- свойствах испытуемого образца получают на выходе сумматора 23 т величину, пропорциональную приращению магнитиого,,потока (индукции) в образце - te г. и на выходе реверсивного счетчий :22 величину, пропорциональную намагничивающему току (напряженности магнитного поля) -Иц.

Введение блока 17 управления, ключа 2, коммутаторов 19, 20 и реверсивных счетчиков 21 и 22 позволяет производить измерение сигналов, получаемых при перемагничивании образцов магнитомягких материа.лов, в условиях помех. При этом существенно снижается влияние аддитив0ной составляющей помех.

Таким образом данное техническое решение позволяет повысить точность измерения магнитных свойств образцов магнитомягких материалов при воздей5ствии на образец быстроменяющихся полей (например импульсных) за счет уменьшения влияния на результат измерения аддитивных помех, действующих в канале измерения.

0

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов,

5 содержащее задающий генератор,генератор намагничивающего тока, последовательно соединенные намагничивающую обмотку и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку,

0 первый элемент сравнения, первый логический элемент, первый реверсивный счетчик и первый преобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входу первого эле5мента сравнения, подключенные к ре- . зистору последовательно соединенные второй элемент сравнения, второй логический элемент, второй реверсивный счетчик и второй преобра0зователь код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго элемента сравнения, блок сдвига и формирования стробимпульсов, первый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения,

5 а второй - ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпадения, второй и третий входы которого связаны со вторыми выходами логических элементов,сумматор

0 и последовательно соединенные управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжение, выход которого присоединён к первому блока сдвига и формирования стробим5пульсов, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышений точности измерения, в него введены блок управления, и второй коммутаторы, третий .и чет0вертый реверсивные счетчики и ключ, при этом первый выход первого логического элемента подключен ко входу первого коммутатора, выход которого через третий реверсивный счетчик

5

соединен со вторым входом сумматора, первый выход второго логического элемента подключей ко входу второго коммутатора, к выходу которого подключен четвертый реверсивный счетчик, выход элемента совпадения соединен со входом блока управления, первый выход блока управления присоединен ко входу управляемого накопительно- у го счетчика, второй - ко вторы1 рходам коммутаторов, к первому входу ;

сумматора и первому входу ключа, зтораол входом присоединенного к выходу задающего генератора, а выходом - к генератору намагничивающего тока.

5 -

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2575962/18-21, - КЛ. G 01 R 33/12, 1978.