CS262488B1

CS262488B1 - Circuit for compensation of earth magnetic field influence in magnetic apparatus for alternating magnetic measurments

Info

Publication number: CS262488B1
Application number: CS873918A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Csc Havlicek; Milan Doc Ing Csc Mikulec
Original assignee: Havlicek Vaclav; Mikulec Milan
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS391887A1

Abstract

Je řešen obvod, který samočinně kompenzuje vliv zemského magnetického pole vyvolávajícího nežádoucí přídavnou stejnosměrnou magnetizaci při střídavých magnetických měřeních pomocí magnetovacího zařízení s převodníkem intenzity magnetického pole na napěťový signál. Na výstup tohoto převodníku je připojen vstup dolnofrekvenční zádrže. K jejímu výstupu je současně připojen vstup snímače kladné vrcholové hodnoty a vstup snímače záporné vrcholové hodnoty, jejichž výstupy jsou připojeny ke vstupům sčitacího obvodu. Výstup sčítacího obvodu, je přes zesilovač odchylky a dolnofrekvenční propust připojen na stejnosměrný vstup magnetovacího zařízení. Zapojení tohoto obvodu lze s výhodou použít zejména při střídavých magnetických měřeních na pasech a tabulích plechu.There is a circuit that automatically compensates the influence of the Earth's magnetic field inducing undesired additional DC magnetization in alternating magnetic by magnetizing device with magnetic intensity converter field to voltage signal. Out this converter is connected to the low frequency input zádrž. It is simultaneously output Positive Peak Sensor Input Connected values and sensor input negative peak the values whose outputs are connected to the addition circuit inputs. Exit of the summing circuit, it is through the amplifier amplitude and low pass filter connected to the DC input of the magnetizer. The connection of this circuit can be advantageously especially used in alternating magnetic measurements on waist and sheet metal.

Description

Vynález se týká obvodu pro kompenzaci vlivu zemského magnetického pole v magnetovacich zařízeních pro střídavá magnetická měření, např. na dlouhých pasech plechu, nežádoucí přídavnou stejnosměrnou magnetizaci výrazně ovlivňující výsledky měření.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for compensating the effect of the earth's magnetic field in magnetizing devices for alternating magnetic measurements, e.g.

Obvyklý způsob kompenzace vlivu zemského magnetického pole spočívá v natočení magnetovacího zařízení tak, aby měřený vzorek byl svou délkou kolmo na směr magnetického pole. Tohoto způsobu se ale nedá vždy využit z prostorových a konstrukčních důvodů např. ve válcovnách, kde se tento problém nejčastějl vyskytuje. Zde se používá kompenzace pomocným konstantním stejnosměrným proudem v magnetovacím zařízení. Nevýhodou-tohoto způsobu je to, že nerespektuje vliv změn vlastností měřeného vzorku na velikost nežádoucí přídavné magnetizace zemským magnetickým polem.A common way of compensating for the effect of the earth's magnetic field is to rotate the magnetizer so that the sample to be measured is perpendicular to the direction of the magnetic field. However, this method cannot always be used for spatial and structural reasons, for example in rolling mills where this problem occurs most often. Here, constant-current auxiliary compensation in the magnetizing device is used. The disadvantage of this method is that it does not respect the effect of changes in the properties of the measured sample on the amount of undesirable additional magnetization by the Earth's magnetic field.

Nevýhodu obvyklého způsobu kompenzace vlivu zemského magnetického pole odstraňuje obvod pro kompenzaci vlivu zemského magnetického pole v magnetovacich zařízeních pro střídavá magnetická měření podle vynálezu, kde součástí magnetovacího zařízení je převodník intenzity magnetického pole na napěťový signál. Podstatou tohoto kompenzačního obvodu je, že na výstup převodníku intenzity magnetického pole na napěťový signál je připojen vstup dolnofrekvenčnl zádrže, k jejímuž výstupu jsou současně připojeny vstup snímače kladné vrcholové hodnoty a vstup snímače záporné vrcholové hodnoty. Výstupy těchto snímačů jsou připojeny ke vstupům sčítacího obvodu. Výstup sčítacího obvodu je připojen přes zesilovač odchylky a dolnofrekvenční propust na stejnosměrný vstup magnetovacího zařízení.The disadvantage of the conventional method of earth magnetic field compensation is eliminated by the earth magnetic field compensation circuit in the magnetizing apparatuses for alternating magnetic measurements according to the invention, wherein the magnetizing apparatus includes a transducer of magnetic field strength to a voltage signal. The essence of this compensating circuit is that the output of the magnetic field strength converter to the voltage signal is connected to the input of the low-pass filter, to which the output of the positive peak sensor and the negative peak sensor input are simultaneously connected. The outputs of these sensors are connected to the inputs of the census circuit. The output of the addition circuit is connected via a deviation amplifier and a low-pass filter to the DC input of the magnetising device.

Výhodou tohoto zapojení je, že kompenzuje vliv všech příčin nesouměrnosti střídavého magnetování, tedy kromě vlivu zemského magnetického pole i vliv zmagnetovaného jha a případné nežádoucí stejnosměrné složky budicího magnetovacího proudu, a to s využitím obvodových prvků, které jsou obvykle součástí magnetovacího zařízení. Další výhodou je to, že kompenzace reaguje přímo na stav zmagnetovánl měřené části vzorku a ve stejném místě je kompenzována nežádoucí stejnosměrná složka magnetizace. Třetí výhodou je možnost použití stejnosměrného výkonového zesilovače pro napájení magnetovacího vinutí s vyloučením vlivu jeho driftu a v důsledku toho zvýšení stability zpětnovazebních obvodů měřicího zařízeni.The advantage of this circuit is that it compensates for the effects of all causes of asymmetry of alternating magnetization, i.e., in addition to the earth's magnetic field, the influence of the magnetized yoke and the potentially undesired DC component of the excitation magnetizing current, using circuit elements usually included in the magnetizing device. Another advantage is that the compensation responds directly to the magnetized state of the measured portion of the sample and at the same location the undesired DC component of the magnetization is compensated. A third advantage is the possibility of using a DC power amplifier to power the magnet winding, eliminating the effect of its drift and consequently increasing the stability of the feedback circuits of the measuring device.

Příklady zapojeni obvodu pro kompenzaci vlivu zemského magnetického pole jsou uvedeny na přiloženém výkrese. Na obr. 1 je příklad zapojení obvodu, v němž magnetovací zařízení obsahuje samostatný kompenzační zesilovač a příslušné kompenzační vinutí. Na obr. 2 je příklad zapojení obvodu, v němž výkonový zesilovač magnetovacího zařízení a magnetovací vinutí slouží zároveň jako kompenzační zesilovač a kompenzační vinutí.Examples of wiring for earth magnetic field compensation are given in the attached drawing. Fig. 1 is an example of a circuit circuit in which the magnetizing device comprises a separate compensating amplifier and associated compensating windings. Fig. 2 shows an example of a circuit in which the power amplifier of the magnetizing device and the magnet winding simultaneously serve as a compensation amplifier and a compensation winding.

Magnetovací zařízení £ je tvořeno převodníkem £ intenzity magnetického pole na napěťový signál, který je spojen s jedním koncem magnetovacího vinutí £2. Dále obsahuje magnetovací zařízení kompenzační zesilovač £4, na jehož výstup je připojeno jedním koncem kompenzační . vinutí £5, jehož druhý konec je připojen spolu β druhým koncem nagnetovacího vinutí 12 na výstup výkonového zesilovače £. Na vstup výkonového zesilovače £ je připojen slučovací obvod 10, napojený jedním vstupem na výstup generátoru 11 budicího napětí. Indukční vinutí 13, připojené na druhý vstup slučovacího obvodu 10, tvoři obvyklou zpětnovazební smyčku pro zajištění požadovaného časového průběhu magnetického toku v měřeném vzorku. Na výstup převodníku £ intenzity magnetického pole na napěťový signál je připojen vstup dolnofrekvenčnl zádrže 2.The magnetizing device 6 is formed by a magnetic field intensity transducer 6 into a voltage signal which is connected to one end of the magnet winding. Further, the magnetizing device comprises a compensating amplifier 48 to the output of which a compensation is connected at one end. a winding 65, the other end of which is connected together β with the other end of the winding winding 12 to the output of the power amplifier 65. To the input of the power amplifier 6 is connected a combining circuit 10 connected by one input to the output of the excitation voltage generator 11. The inductive winding 13, connected to the second input of the merge circuit 10, forms a conventional feedback loop to provide the desired magnetic flux time in the sample to be measured. The output of the magnetic field transducer 6 to the voltage signal is connected to the input of the low-frequency trap 2.

K jejímu výstupu jsou současně připojeny vstup snímače £ kladné vrcholové hodnoty a vstup snímače 4 záporné vrcholové hodnoty, jejichž výstupy jsou připojeny na vstupy sčítacího obvodu 5. Výstup sčítacího obvodu £ je přes zesilovač £ odchylky a dolnofrekvenčnl propust £ připojen na stejnosměrný vstup magnetovacího zařízení, v tomto případě na vstup kompenzačního zesilovače 14.The positive peak value sensor input 4 and the negative peak value sensor 4 input are simultaneously connected to its output, the outputs of which are connected to the inputs of the adder circuit 5. The adder circuit output je is connected via a deviation amplifier £ and low-pass filter zesil to the DC input of the magnetizer. in this case the input of the compensating amplifier 14.

Ze signálu, odpovídajícího časovému průběhu intenzity magnetického pole odvozeného převodníkem £ intenzity magnetického pole na napěťový aignál z magnetovacího proudu je nejprve dolnofrekvenčnl zádrží 2 odfiltrována stejnosměrná složka. Výstupy ze snímače £ kladné vrcholové hodnoty a ze snímače £ záporné vrcholové hodnoty jsou sečteny ve sčítaclm obvodu £, který budí přes zesilovač £ odchylky dolní propust £. Při polaritě signálů, která vytvoří zápornou zpětnou vazbu, ee vytvoří vlastně regulační smyčka nastavující pomocný stejnosměrný proud v kompenzačním vinuti 15 tak, aby na vstupu sčítacího obvodu 2 byl nulový signál, tj., aby kladné a záporné vrcholové hodnoty střídavé složky průběhu intenzity magnetického pole byly v absolutní hodnotě shodné, což nastává pouze při požadovaném souměrném magnetování.First, the DC component is filtered out of the signal corresponding to the time of the magnetic field intensity derived by the magnetic field transducer 6 to the voltage signal from the magnetising current. The outputs of the positive peak sensor 6 and the negative peak sensor 6 are summed in the summing circuit 6 which drives the low pass filter 6 through the amplifier 8. In the case of the polarity of the signals that produce the negative feedback, ee actually creates a control loop adjusting the auxiliary direct current in the compensating winding 15 so that at the input of the addition circuit 2 there is a zero signal, i.e., the positive and negative peaks of the AC component they were equal in absolute value, which occurs only with the required symmetrical magnetization.

V případě na obr. 2 je opět stejným způsobem zapojen vlastní kompenzační obvod mezi převodníkem 2 intenzity magnetického pole na napěťový signál a stejnosměrným vstupem magnetovacího zařízení i· Jedná se tedy o dolnofrekvenční zádrž 2, snímač 3 kladné vrcholové hodnoty, snímač £ záporné vrcholové hodnoty, sčítací obvod 2, zesilovač 2 odchylky a dolnofrekvenční propust 7. Poněkud jinak je věak uspořádáno magnetovací zařízení 2 v součinnosti s nímž je kompenzační obvod použit. Skládá se z generátoru 11 budicího napětí, jehož výstup je spojen s jedním vstupem slučovacího obvodu 16 se stejnosměrným vstupem, na kterýžto stejnosměrný vstup je připojen vlastně výstup dolní propusti T. kompenzačního obvodu. Další, tedy třetí, vstup slučovacího obvodu 16 se stejnosměrným vstupem je připojen na jeden konec indukčního vinutí 22, jehož druhý konec je uzemněn. Výstup slučovacího obvodu 16 se stejnosměrným vstupem je přes výkonový zesilovač 2 spojen s jedním koncem magnetovacího vinutí 12, jehož druhý konec je spojen 8 převodníkem 2 intenzity magnetického pole na napěťový signál.In the case of FIG. 2, the compensation circuit itself is again connected in the same way between the magnetic field intensity transducer 2 and the DC input of the magnetizing device. Thus, it is a low-frequency latch 2, a positive peak sensor 3, a negative peak sensor. Adding circuit 2, offset amplifier 2 and low-pass filter 7. Somewhat differently, however, the magnet device 2 is arranged in cooperation with which the compensation circuit is used. It consists of an excitation voltage generator 11, the output of which is coupled to one input of the DC input combiner circuit 16, to which the DC input is actually connected the output of the low pass filter T. of the compensation circuit. The other, i.e., third, input of the DC input combiner circuit 16 is connected to one end of the induction winding 22, the other end of which is grounded. The output of the DC input combiner circuit 16 is connected via a power amplifier 2 to one end of the magnet winding 12, the other end of which is connected by an 8 magnetic field intensity transducer 2 to a voltage signal.

V tomto případě je opět nejprve ze signálu, odpovídajícího časovému průběhu intenzity magnetického pole odvozeného převodníkem 2 odfiltrována dolnofrekvenční zádrží 2 stejnosměrná složka. Výstupní signály ze snímačů 2, i. kladné a záporné vrcholové hodnoty jsou sečteny sčítaclm obvodem 2, který budí přes zesilovač 2 odchylky dolní propust 7_, slučovací obvod se stejnosměrným vstupem a zdroj pomocného stejnosměrného proudu, tvořený zde výkonovým zesilovačem 2 ⁸ magnetovaoím vinutím 12 na výstupu. Funkce kompenzačního obvodu je táž jako v předchozím případě, přičemž magnetovec! zařízení nemusí obsahovat pomocný kompenzační zesilovač a pomocné kompenzační vinutí.In this case, again, the DC component is first filtered from the signal corresponding to the time course of the magnetic field strength derived by the converter 2. Output signals from sensors 2, i. Positive and negative peak values are summed sčítaclm circuit 2 which drives an amplifier 2 deviations lowpass filter 7, combining circuit with a DC input, and a source of an auxiliary direct current, formed here by the power amplifier 2 ⁸ magnetovaoím winding 12 on output. The function of the compensation circuit is the same as in the previous case, with the magnetite! the device need not include an auxiliary compensation amplifier and an auxiliary compensation winding.

Zapojení podle vynálezu lze využít ve všech oborech průmyslové činnosti souvisejících se střídavými magnetickými měřeními, zejména na pasech a tabulích plechu.The circuitry according to the invention can be used in all fields of industrial activity associated with alternating magnetic measurements, especially on sheets and sheets.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A circuit for compensating the effects of terrestrial magnetic field in magnetizing apparatuses for alternating magnetic measurements, comprising a magnetic field transducer to a voltage signal, characterized in that the output of the magnetic field transducer (8) to the voltage signal is connected to an input of a low-frequency detent (2). to the output of which both the positive peak sensor input (3) and the negative peak sensor input (4) are connected simultaneously, the outputs of these sensors (3, 4) being connected to the inputs of the adder circuit (5), the output of which is via an amplifier (6). ) the deviations and the low-pass filter (7) are connected to the DC input of the magnetizing device (1).