1
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках, возникающих, например, как скачки Оаркгаузена.
Известно устройство для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках, содержащее намагничивающее устройство, магиитоиндукционный датчик, представляющий собой образец из ферромагнитного материала с намотанной на него одной или несколькими обмотками, один или несколько усилителей, устройство для извлечения корня квадратного из суммы квадратов и интегрирующее устройство 1 .
Однако точность известного устройства недостаточна.
Известно также устройство, позволяющее . измерить полный магнитный момент скачков намагниченности. Устройство Содержит генератор переменноГО тока, трехкоординатный магнитоиндукционный датчик, три усилителя, три параллельные цепочки RC, три фильтра нижних частот и устройство для извлечения корня квадратного из суммы квадратов ,
Однако это устройство обладает недостаточной то иностью измерения, обусловленной тем,что при изменении магнитного поля, намагничивающего ферромагнитный образец, меняется и величина обратимой магнитной проницаемости Мобр,, в направлении оси намагничивающего поля.
Скачки с одинаковыми магнитными моментами, но происходящие при разных значениях намагничивающего поля, регистрируются как скачки разной величины.
Целью изобретения является пов-яшение точности измерения.
Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения магнитных моментов скачков намагниченности 8 ферромагнетиках, содержащее гене(эатор переменного тока, к выходу которого подключена обмотка возбуждения трехкоординатного магнитоиндукционного датчика, измерительные обмотки которого одними выводами под ключены к общей шине, а другими к параллельным цепочкам RC и входам соответствующих усилителей,- фильтры нижних частот, включенные между выходами усилителей и входами устройства для извлечения корня квадратного из суммы квадратов, введен вспо могательный генератор переменного тока, подключенный к обмотке возбуж,дения трехкоординатного магнитоиндукционного датчика, регулируемый усилитель, включенный между выходами одного из усилителей и входом фильтра нижних частот и последовательно включенные селективный усилитель, детектор и блок управления, причем вход селективного усилителя подключе к выходу регулируемого усилителя, а выход блока управления - к управ. ляющему входу регулируемого усилителя . На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит генератор 1 переменного тока, вспомогательный ге нератор 2 переменного тока, трехкоор динатный магнитоиндукционный датчик три идентичных усилителя 4-1, k-7. и 4-3, регулируемый усилитель 5, селективный усилитель 6, детектор 7, блок 8 управления, три фильтра нижни частот , и устройство 10 для извлечения корня квадратного из суммы квадратов Генератор 1 переменного тока и вспомогательный генератор 2 переменного тока подключен к клеммам возбуждающей обмотки магнитоиндукционно датчика 3 а выходные клеммы измерительных обмоток этого датчика подклю чены к параллельным цепочкам RC и вх дам трех усилителей 4-1,4-2 и 4-3. Выходы двух усилителей подключены чере,з фильтры нижних частот 9-1 Э-2 ко входам устройства 10 для извлечения корня квадратного из суммы квадратов , а между выходом третьего усилителя 4-3 и входом фильтра нижни частот включен регулируемый усилитель 5. Вход селективного усилителя 6 подключен к выходу регулируемого усилителя 5, а выход селективно го усилителя через детектор 7 и блок 8 управления подключен к управляющему входу регулируемого усилителя 5. Выход устройства 10 для извелечения корня квадратного из суммы квадра тов является выходом устройства для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках. Устройство работает следующим образом . Генератор 1 переменного тока создает в исследуемом образце переменное магнитное поле. Под действием этого поля происходит намагничивание ферромагнетика, которое сопровождается скачками намагниченности (эффект Баркгаузена). Скачок намагниченности можно рассматривать как переменный во времени магнитный момент, который в поликристаллическом ферромагнетике может быть разложен на составляющие по осям X, У и Z выбранной системы координат. Импульсы ЭДС е„(t), e(t) и e(t), пропорциональные этим составляющим, индуцируются в измерительных обмотках датчика 3 причем в той измерительной обмотке, которая расположена на одном магнитопроводе с возбуждающей обмоткой. При изменении магнитного поля изменяется и величина .магнитопровода, а следовательно, пропорционально обрменяется и величина импульса ЭДС от скачка намагниченности в исследуемом ферромагнетике. Таким образом, в этой измерительной обмотке происходят искажения амплитуд импульсов ЭДС от скачков намагниченности. Стандартизованные по форме импульсы, с помощью параллельных цепочек RC усиливаются широкополосными усилителями 4-1, 4-2 и 4-3 и через фильтры нижних частот 9-1, 9-2 и , повышающие чувствительность устройства, подаются на входы устройства 10 для извлечения корня квадратного из суммы квадратов с выхода которого будем иметь импульс, амплитуда которого пропорциональная модулю измеряемого магнитного момента скачка намагниченности. Для корректировки вышеназванных искажений амплитуд импульсов ЭДС из-за неоднозначности величины jWo6pв процессе измерения в соответствующий ка.нал усиления вводится система АРУ, состоящая из генератора 2 вспомогательной частоты, селективного усилителя 6, детектора 7, блока 8
589
управления и регулируемого усилителя 5. Эта система работает следующим образом. Генератор 2 вспомогательной частоты создает в возбуждающей обмотке датчика 3 переменное магнитное поле с небольшой амплитудой (такой величины, чтобы уровень сигнала с этой частотой на выходе усилителя 4-3 был ниже уровня собственных шумов этого усилителя), тогда на клеммах датчика 3 будет индуцироваться переменное напряжение с амплитудой, пропорциональной ойр- . Это напряжение усиливается широкополосным усилителем -3, регулируе-; мым усилителем 5, селективным усилителем 6, настроенным на частоту вспомогательного генератора 2, детектируется детектором 7 и в блоке 8 управления сравнивается с некоторым эталонным напряжением. Разностное напряжение (сигнал ошибки) из блока управления поступает на управляющий вход регулируемого усилителя 5, который при этом изменяет свой коэффициент передачи до тех пор, пока сигнал ошибки не уменьшится до незначительной величины. Таким образом система АРУ, включенная в устройство для измерения магнитных моментов скач ков намагниченности, автоматически корректирует коэффициент передачи усилительного тракта, делая устройство нечувствительным к изменению обрисследуемого ферромагнетика.
Предлагаемое устройство выгодно отличается от известных измерителей магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках, так как позволяет повысить точность измерений за счет устранения погрешности, вызванной неоднозначностью величины
.исследуемого ферромагнетика в процессе измерения.
Формула изобретения
Устройство для измерения магнитных моментов скачков намагниченности 8 ферромагнетиках, содержащее генератор переменного тока, к выходу ко торого подключена обмотка возбу)кдения трехкоординатного магнитоиндукционного датчика, измерительные обмотки которого одними выводами подключены к общей шине, а другими - к параллельным цепочкам RC и входам соответствующих усилителей, фильтры нижних частот, включенные между выходами усилителей и входа1« 1 устройства-для извлечения корня квадратного из сум-. мы квадратов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен вспомогательный генератор переменного тока, подключенный к обмотке возбуждений трехкоординатного магнитоиндукционного датчика, регулируемый усилитель, включенный между выходом одного из усилителей и входом фильтра нижних частот и последовательно включенные селективный усилитель, детектор и. блок управления, причем вход селективного усилителя подключен к выходу регулируемого усилителя, а выход блока управления - к управляющему входу регулируемого усилителя.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1.Патент Великобритании
№ 1 344 155, кл. G 1 N 20, 1974.
2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2706428/18-21,
кл. G 01 R, 1979г 
