Устройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОг4АГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСПЫТУЕМОГО ОБРАЗЦА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ФЕРРОМАГНЕТИКА

t

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электромагнитных параметров ферромаг- W нетиков на высоких частотах, в частности магнитной проницаемости. .

Наиболее близким к предлагаемому по назначению и технической сущнос 10 ти является устройство для измерения электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный . g в виде наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенные делитель напряжения и операционный усилитель с положительной обратной связью, в цепь jO которого последовательно включены на ружный цилиндр и центральный электрод коаксиального держателя. Достоинством известного устройства является хорошая универсальность ис- 25 пользования для измерения электромагнитных параметров ферромагнетиков в широком интервале свойств при .сравнительной простоте конструк,ции 1. 30

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения по причине паразитного влияния на исходные результаты,собственных параметров устройства (в основном держателя ), которые практически имеют тот же порядок, что и показатели испытываемого образца, а это особенно нежелательно в случае слабовыраженности электромагнитных характеристик ферромагнетиков,

Цель изобретения - повышение точности измерения электромагнитных параметров высокочйстотных ферромагнетиков, в частности их магнитной проницаемости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения :электромагнитных параметров испытуе мого образца высокочастотного ферромагнетика, содержащее коаксиаль- ный держатель, выполненный в виде короткоэамкнутого наружного цилннд ра с Центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционн.ыя усилитель с положительной обратной связью, снабжено двумякатушками индуктивности, соединенными собой последователйно

встречно и индуктивно связанными друг с другом, при этом одна катушка индуктивности последовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держателя включена в цепь положительной обратной связи операционного- усилителя, а другая - подключена свободным концом ко входу операционного усилителя.

На фиг.1 изображена принципиаль- ная схема устройства; на фиг.2 - райрез Л-А на фиг.1.

Устройство для измерения электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика содержит коаксиальный держатель имеющий на высоких частотах собственную индуктивность 1д и выполненный в,виде короткозамкнутого наружного цилиндра 1 с центральным электродом 2,.внутри которого (держателя) размещается испытываемый образец 3, например, тороидальной формы, операционный усилитель 4 (фиг.1) с положительной обратной связью, две катушки 5 и б индуктивности.

Катушки 5 и б индуктивности соединены между собой последовальноБстречно и тесно индуктивно связаны друг с другом. Коэффициент связи К определяется соотношением

К : -Ггде М - величина взаимоиндукции катушек 5 и б индуктивности; .U- соответствующие значения их индуктивностей.

Значен-ие индуктивности L выбирается, исходя из условия , причем , а соотношение между L, и --ri - таким образом, чтобы обеспечить необходимый уровень М.

Одна из катушек индуктивности, в частности катушка 5 индуктивности последовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром 1 коаксиаль него держателя и центральным электродом 2 включена в цепь положительной обратной связи операционного усилителя 4, а другая катушка 6 индуктивности подключена свободным концом к одному из его входов. Входы операционного усилителя 4 подключаются к выходу измерительного прибора (не пока.зан) , например к куметру (измерителю добротности) или к измерителю полных сопротивлений.

Устройство работает следующим образом.

За счет реализации в устройстве условия |1, в цепи положительной обратной связи операционного усилителя 4, включающей последовательно соединенные короткозамкнутый наружный цилиндр 1, центральный электрод 2 и катушку 5 индуктивности, обепечивается известный из теории индукоивно связанных элементов так иазываемый емкостный эффект (или явление отрицательной индуктивности).причем эта цепь составляет лишь отдельный участок в общей последовательной цепи короткозамкнутого коаксиального держателя и обоих.катушек 5 и 6 индуктивности, имеющей выраженный индуктивный характер и питаемой от высокочастотного генератора измеритель.ного прибора.

В результате цепь пололжительной обратной связи операционного усилителя 4 оказывается искусственно очищенной от собственной индуктивности 1д коаксиального держателя испытываемого образца, высокочастотного ферромагнетика, а определяемая .посредством соответствующего измерительного прибора с учетом коэффициента усиления операционного усилителя реактивная составляющая полного сопротивления держателя с испытываемым образцом 3 касается только последнего и характеризует его реактивные электромагнитные свойства, в частности величину магнитной проницаемости в чистом виде.

Таким образом, предлагаемое устройство, позволяет значительно повысить точность измерения электромагнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков за счет исключения из измерительного процесса паразитного влияния собственных параметров держателя испытываемого образца. Это в целом увеличивает эффективность и качество магнитометрических измерений .

Формула.изобретения

Устройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель , выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционный усилитель с .положительной обратной связью, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя катушками индуктивности, соединенными между собой последовательно-встречно и индуктивно связанными друг с другом, при этом одна катушка- индуктивности последовательно с коротзакомкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держателя включена в цепь положительной обратной связи операционного усилителя , а другая - подключена свободным концом ко входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во Внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2481794,кл. G 01 R 33/12 22.05.78.