Устройство для измерения потерь на перемагничивание Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

t5) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ КА ПЕРЕМАГИИЧИВАНИЕ

.1 ;: Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и предназначе но для определения потерь энергии на перемагничивание в квазистатическом режиме перемагничивания. Известно устройство для измерени потерь в магнитных сердечниках, в котором процесс интегрирования при определении потерь заменяется определением потерь по усредненной по времени величине заряда, протекающего в намагничивающей обмотке til. 1едостатком этого устройства является ofнocитeльнo больши в погрешно ти в полученном результате. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка, содержащая задающее устройство, намагничивающий усилитель, намагничивающую обмотку и эталонный резистор, соединенные последовательно, измерительную обмотку, интегратор и двухкоординат ный регистрирующий прибор, на входы котЬрого поданы сигналы с усилителей, один из которых подключен к эталонному резистору, а второй между измеритель-, ной обмоткой и интегратором. Выход интегратора через цепь обратной связи по скорости изменения магнитной индукции.связан с задающим устройством. Сигнал обратной связи с выхода измерительной обмотки корректирует напряжение на выходе задающего устройства таким образом, что скорость изменения ЭДС, индуцируемой в измерительной обмотке при медленном перемагничивании образца, остается постоянной 21. Недостатками устройства являются низкая точность регистрации статических гистерезисных циклон, обусловленная трудностью выделения информации о магнитной индукции в образце в процессе квазистатического перемагничивания и,как следствие этого, большая погрешность определения потерь на перемагничивание по этим циклам, а также большая трудоемкость этого процесса. Цель изобретения - повышение точности измерения потерь на перемагничивание и автоматизация процесса измерения. Цель достигается тем, что в устройство для измерения потерь на перемагничивание, соде(эжа1цее задающий блок, намагнИчиваиэщий усилитель, намагничивающую обмотку и эталонный резистор, а также измерительную обмотку подключенную к измерительному усилителю, который через звено обратной связи соединен с задающим блоком, .введены последовательно соединенные блок квантования по времени-, ключ, масштабный усилитель и сумматор, причем второй вход ключа подключен к эталонному резистору, вход блока квантования подключен к выходу задающего блока, а второй выход к входу намагничивающего усилителя. На фиг, 1 изображена блок-схема устройства для измерения потерь на перемагничивание; на фиг. 2 - 10 графики, поясняющие работу устройства Устройство содержит последовательно соединенные задающий блок 1, блок 2 квантования по времени, намагничивающий усилитель 3. намагничивающую обмотку. и эталонный резистор 5Последовательно с измерительной об моткой 6 включен измерительный усилитель 7 выход которого через фильтр 8 низких частот в цепи обратной связи связан с задающим блоком 1, Блок 2 квантования управляет ключом 9 на второй вход которого подан сигнал с эталонного резистора 5 а выход через масштабный ycилйteль 10 соединен с сумматором 11. Задающий блок 1 выполнен в виде последовательно включенных генератор 12 линейно изменяющегося напряжения и блока 13 вычитания, второй вход кото рого соединен с выходом цепи обратно связи 8. Устройство работает следующим образом. Линейно изменяющееся напряжение с генератора 12 (см. фиг. 2), входящег в состав задающего блока 1, подается на вход блока 13 вычитания, а с еГо выхода на блок 2 квантования по времени, формирующий ступенчато изменяю щееся напряжение (см. фиг. 3) подав емое через намагничивающий усилитель 9 94 3 в намагничивающую обмотку Ц, В намагничивающей обмотке протекает ток, описываемый ступенчатой функцией и п,.Т kiiT, Т «TO. где Т - период квантования; TO - длительность цикла перемагничивания; f число ступеней квантования; масштабный коэффициент. В результате в измерительной обмотке 6 (фиг. 1) наводятся импульсы ЭДС (см. фиг. ), площадь которых рпоеделяется положением рабочей точки на петле гистерезиса (см, фиг. 5). Сигнал с измерительной обмотки 6 (. 1) через усилитель 7 И цеоь обратной связи, представляющую собой фильтр 8 низких частот, подается на второй вход блока 13 вычитания (входной сигнал блола 13 вычитания, см. фиг. 6) и, складываясь с линейным напряжением генератора 12 (фиг, 1), корректирует напряжение на входе блока 2 квантования (входное на пряжение блока 2 квантования, см. 1ФИГ. 7). Ступенчатое напряжение на выходе блока 2 квантования (см.фиг.8) изменяется в соответствии с входным напряжением. Площадь импульсов ЭДС в измерительной обмотке 6 и среднее значение скорости изменения магнитной индукции стабилизируется Гфиг. 9). Приращение индукции на каждой ступени квантования становится равным некоторой средней величине д В (см. фиг.10). Выражение для потерь энергии на перемагничивании, имеющее вид Р I HdB, .где Н - напряженность поля; В - .магнитная индукция,, можно заменить суммой произведений значений напряженности поля на каждой ступени квантования на величину лВ: РГ фнав 2 п.дв k 2 П., IE-I1г1 где k - масштабный коэффициент. Значения ЭДС,.пропорциональные току в эталонном резисторе 5 (фиг.1), а следовательно, значение напряженности, подаются на вход ключа 9, управляемого блоком 2 квантования. На выходе ключа 9 формируются импульсы напряжения, площадь которых пропорциональна значениям напряженности гтоля

Н на i-ой ступени квантованил. Масштабный усилитель 10 формирует значения kHij, а на сумматоре ц11 формируются значения с WI kS И;, определяющие потериТГа перемагничивание об- 5 разца.

Исключение операции интегрирования из алгоритма работы устройства наряду с сохранением информации о плавных процессах перемагничивания позволяют ю обеспечить измерение потерь энергии на перемагничивание с погрешностью 1-3, что в 1,5 раза ниже, чем у известных устройств, в которых потери на перемагничивания определяются по 15 площади петли гистерезиса.

Формула изобретения

Устройство для измерения потерь 20 на перемагничивание, содержащее задающий блок, намагничивающий усилитель.

намагничиваЮ1дую обмотку и эталонный резистор, а также измерительную обмотку, подключенную к измерительному усилителю, который через звено обратной связи соединен с задающим блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные блок квантования по времеьм, ключ, масштабный усилитель и сумматор, причем второй вход ключа подключен к эталонн)му резистору,, вход блока квантования подключен к выходу задающего блока, а второй выход - к входу намагничивающего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(глин

i

иг.2

%

. А

Фиг.З

%

Фиг.6

Фиг.Ю