Устройство для определения амплитудных распределений скачков Баркгаузена Советский патент 1982 года по МПК G01R33/00 

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ СКАЧКОВ БАРКГАУЗЕНА

t -

Изобретение относится к магнитЬизмерительной технике и предназначено для построения амплитудных распределений скачков Баркгаузена.

Известно устройство для исследования распределений скачков Баркгаузена по амплитуде, включающее в себя последовательно соединенные вращающийся потенциометр, намагничивающий усилитель, намагничивающук) и измерительную катушки, измерительный усилитель, пороговое устройство с перестраиваемым уровнем срабатывания и счетчик I .

Недостатками данного устройства является низкая точность и высокая трудоемкость построения амплитудных распределений скачков Баркгаузена, обусловленные необходимостью многократного перемагничивания образца и перестройки уровня срабатывания порогового устройства.

Известна также установка для-построения амплитудных распределений па.раметров скачков Баркгаузена, содержащая последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения, намагничиваюиАий усилитель, намагничивающую и измерительную обмотки, измерительный усилитель, к выходу которого подключено п цепочек, содержащих последовательно соединенные пороговое устройство и счетчики 2.

10

Недостатком данной установки является низкая точность построения амплитудных распределений скачков Баркгаузена по показаниям счетчиков импульсов.

15

Наиболее близким к предлагаемому является устройство,- содержащее последовательно соединенные источник постоянного напряжения, блок намагничивания, намагничивающую обмотку и

20 эталонный резистор, а также последовательно соединенные измерительную обмотку усилитель, пороговое устрой- ство, формирователь и три интегрирую3 э щие цепи, входы которых подключены ко входам собственно, усилителя, порогового устройства и формирователя, а выходы через переключатель соедине ны со входом аналогового делителя напряжения 3. Недостатком известного устройства является низкая .точность определения амплитудных распределений скачков Баркгаузена по зависимостям плотности распределения скачков по полю, регист рацию которых обеспечивает устройство Цель изобретения - повышение точности построения амплитудных распределений скачков Баркгаузена. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения амплитудных распределений скачков Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, намагничивающую обмотку и эталонный ре зистор и последовательно соединенные измерительную обмотку, усилитель, пороговый блок, а также две интегрирующие цепочки, входы которых подключены к выходам соответственно усилителя и порогового блока, введены последовательно соединенные блок вычитания и интегратор, выход которого подключен к блоку намагничивания, а входы блока вычитания пОдклю Ны соответственно к источнику постоянного напряжения и интегрирующей цепочке, подключенной к усилителю. На чертеже приведена функциональ ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник t постоянного напряжения, блок 2 вычитания, интегратор 3, блок k намагничивания, образец 5 с намагничивающей обмоткой 6 и измерительной обмоткой 7.J измерительный усилитель 8, пороговый блок 9 интегрирующие цепочки 10 и 11 и эталонный резистор 12. Устройство работает следующим образом. При медленном изменении напряженности намагничивающего поля в измерительной обмотке 7, размещенной на исследуемом образце 5, наводятся импуль сы ЭДС, пропорциональные скорости приращения магнитных моментов скачков Баркгаузена clmg(t) CgCt)- -k,-,r- , k, - коэффициент пропорциональ ности; fflgCt) - магнитный момент скачка Баркгаузена. аким образом, напряжение на выхонтегрирующей цепочки 10 определи-. выражением 2 м ..«гк ( Г- ,(t)%-rZ f -i. зтБср(ОДН(1)/М, CO k, kj - коэффициенты пропорциональности;An - число скачков Баркгаузена на интервале усреднения интегрирующей цепочки j -соответственно йоменТ начала и длительность ; К-ого скачка; - магнитный момент скачков Баркгаузена, усредненный на интервале AT. апряженность магнитного поля в зце 5 изменяется в соответствий ражением 1. (t) -; :/ ue-Ui(t) dt (2) . . k - коэффициент связи между . входным сигналом блока намагничивания k и напряжен: ностью магнитного лоля в об, ,. разце-. 5; - ; ; ,.:,-:; t - постоянная интегрирования i интегратора 3$ и выходное напряжение истрчни; . 1 : -.;, ывая, что dHj4t-(dH/dBB)x( Ш Bg - составляющая магнитной индукции, обусловленная скачкообразными процессами перемагничивания; - магнитная проницаемость вакуума; /dB дифференциальная магнитная проницаемость образца;обусловленная скачкообразными процессами перемагничивания; плоцадь поперечного сечения образца. одифференцируем выражение (2) ,-U,(t) -te6(t)/jl/,.

Таким образом, если коэффициент k достаточно велик, то

, и u,(t), :

а, следовательно, в соответствии с

к f вьфажением (I) 1БСр()-дГ

(,(3)

t

8cp(t)y,

вер где с const . бсрЛбср. соответственно длитель: ность и амплитуда ска.чкрв Баркгаузена, усредненные на интервале &Т, Выходное напряжение интегрирующей цепочки 10 определяется выражением u,Ct) k5utgep)tt) AN(t)/AT, (4) где kj- коэффициент пропорциональности;U - амплитуде прямоугольных импульсов на выходе порогового блока 9.I; Таким образом, с учетом выражений 3) и (k V J u.,(t c/u,,p.(t). при подключении одного канала дay координатн о самописца к выходу интегрирующей цепочки П, а другого к эталонному резистору 12 самописцем при пёремагн чивании образца зарегистрировано амплитуднбе распределение скачков Баркгаузена по напряженности магнитного поля в ИССЛ€5дуемом образце c/Uep.(t) (Н). применение предлагаемого устройст ва позволяет повысить точность (пост роение распределения происходит непр

917tA$

рывно, a не no точкам), снизить npoдолжительнЬсть (распределение строится в течение полуцикла перемагничивания) и автоматизировать регистрацию 5 амплитудных распределений скачков Баркгаузена. Погрешность регистрации не превышает (в известных устрой ствах не менее ).

ю Формула изобретения Устройство для .определения амплитудных распределений скачков Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, намагничивающую обмотку и эталонный резистор и последовательно соединенные измерительную о&«(отку, усилитель, пороговый блок, а также две интегрирующие цепочки, входы которых подключены к выходам соответственно усилителя и порогового блока, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности построения ампл1итудных распределенийJ в него введены последовательно соединенные блок вычитания и интегратор, выход которого подкгяочен к блоку намагничивания, а входы блока вычитания подключены соответственно к источнику постоянного напряжения и интегрирующей цепо1|ке, подключенной к усилителю. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Рудяк В. М. Эффект Баркгаузена/ Успехи физических наук. т. 101, 1970, вып. 3. 2.Мерзляков Ю. М. Аппаратура для исследования эффекта Баркгаузена. Сборник.Применение вычислительной техники и машиностроения. Ижевск, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 33/00, 1975.