PL103607B1 - Cyfrowy miernik przenikalnosci magnetycznej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest cyfrowy miernik przenikalnosci magnetycznej próbek ferromagne¬ tycznych, zwlaszcza toroidalnych magnesowanych pradem zmiennym.

Znany jest z opisu patentowego' ZSRR, nr 5 352 241, cyfrowy miernik przenikalnosci magne¬ tycznej, który zawiera zródlo pradu magnesuja¬ cego, polaczone z uzwojeniem magnesujacym sze¬ regowo polaczonym z rezystorem. Natomiast uzwojenie pomiarowe próbki ferromagnetycznej 10 jest polaczone jednym koncem z masa ukladu, zas drugim koncem z ukladem calkujacym napie¬ cie proporcjonalne do mierzonej indukcji magne¬ tycznej. Napiecie z ukladu calkujacego jest poda¬ wane na przetwornik napiecia na czestotliwosc. 15 którego impulsy wyjsciowe sa zliczane w liczniku impulsów, przy czym czas zliczania impulsów jest okreslony przez czestotliwosc impulsów na wyj¬ sciu przetwornika napiecia proporcjonalnego do pradu magnesujacego na czestotliwosc. Wyjscie ^ licznika impulsów jest polaczone z wejsciem wskaznika cyfrowego.

Znany jest równiez cyfrowy miernik ilorazu dwóch napiec, zawierajacy przetwornik analogo¬ wo-cyfrowy, na wejcie którego jest podawane 35 jedno z napiec ilorazu, zas wyjscie jest polaczone z wejsciem przelacznika dwustanowego sterowa¬ nego impulsami z ukladu sterujacego. Na drugie wejscie przelacznika dwustanowego jest podawa¬ ne drugie z napiec ilorazu. Wyjscie przelacznika ^ 2 dwustanowego jest polaczone z wejsciem wzmac¬ niacza, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem ukladu komparacyjnego. Natomiast wyjscie ukla¬ du komparacyjnego jest polaczone z rewersyjnym licznikiem impulsów, którego wyjscia sa polaczo¬ ne poprzez wejscia cyfrowe przetwornika cyfro- wo-analogowego z wskaznikiem cyfrowym ilorazu dwóch napiec.

Wada cyfrowego miernika przenikalnosci jest mala dokladnosc pomiaru przenikalnosci magne¬ tycznej wynikajaca z zastosowania przetwarzania prostego, to jest bez sprzezenia zwrotnego, oraz z zastosowania przetwornika calkujacego wiel¬ kosci analogowej o wyjsciu analogowym. Nato¬ miast wada, cyfrowego miernika ilorazu dwóch napiec jest to, ze nie okresla on bezposrednie przenikalnosci oraz to, ze odznacza sie dlugim czasem trwania pomiaru, wynikajacym z zastoso¬ wania licznika rewersyjnego.

Celem wynalazku jest cyfrowy miernik przeni¬ kalnosci magnetycznej, za pomoca którego uzy¬ skuje sie wieksza dokladnosc pomiaru przenikal¬ nosci magnetycznej, wieksza niezawodnosc dzia¬ lania przy rozszerzonym zakresie pomiaru oraz krótki czas pomiaru.

Cel ten zostal osiagniety w cyfrowym mierniku, wyposazonym w przelacznik sterowany impul¬ sami z ukaldu sterujacego, wzmacniacz selektyw¬ ny, uklad komparacyjny, cyfrowy rejestr prze¬ suwny, przetwornik cyfrowo-analogowy oraz 103 607103 607 uklad pamieci i wskaznik cyfrowy, który charak¬ teryzuje sie tym, ze zawiera nastawny dzielnik napiecia umieszczony w torze pomiarowym in¬ dukcji magnetycznej, którego wyjscie jest pola¬ czone z jednym wejsciem przelacznika sterowa- 5 nego impulsami z ukla-Au sterujacego. Natomiast uklad kompairacyjny jest polaczony z wejsciem ustawczym rejestru przesuwnego, którego wyj¬ scia sa polaczone z wejsciami cyfrowymi prze¬ twornika cyfrowo-analogowego. 10 Miernik wedlug wynalazku zapewnia wieksza dokladnosc pomiaru przenikainosci magnetycznej, wieksza niezawodnosc dzialania przy rozszerzo¬ nym zakresie pomiaru oraz krótki czas pomiaru.

Przedmiot wynalazku jest bldzej przedstawiony 15 w przykladzie wykonania na rysunku, który ob¬ razuje schemat blokowy cyfrowego miernika przenikainosci magnetycznej.

Pomiar przenikainosci' \i magnetycznej badanej próbki P ferromagnetycznej jest przeprowadzany 20 po przygotowaniu badanej próbki P obejmujacym pomiar przekroju próbki oraz Okreslenie liczby Z2 zwojów pomiarowych, które okresla sie wzo¬ rem : 50-10-4 25 Z2 = S gdzie S, jest przekrojem badanej próbki P [m2].

Nastepnie po rozmagnesowaniu próbki nawijane jest uzwojenie Zl magnesujace, szeregowo pola- 30 czone z rezystorem R, przez które przeplywa prad magnesujacy Im z zródla pradu zmiennego.

W uzwojeniu Z2 pomiarowym jest indukowane napiecie UB proporcjonalne do indukcji magne¬ tycznej badanej próbki P, które jest podawane 35 na nastawny trójdekadowy dzielnik 1 napiecia, umieszczony w torze 2 pomiaru indukcji B ma¬ gnetycznej. Napiecie UH na rezystorze R propor¬ cjonalne do natezenia pola H magnetycznego ba¬ danej próbki P jest podawane na wejscie prze- 40 twornika 3 cyfrowo-analogowego umieszczonego w torze 2' pomiaru natezenia pola H magnetycz¬ nego. Na wyjsciu trójdekadowego dzielnika 1 na¬ piecia jest uzyskiwane napiecie U'b, którego wartosc uwzglednia wymiary geometryczne ba- 45 danej próbki P oraz wartosc przenikainosci Uo i pulsacji co. Przetwornik 3 cyfrowo-analogowy jest czterodekadowym dzielnikiem napiecia zmiennego typu „suma przewodnosci", posiada¬ jacy wejscia cyfrowe, które jest wejsciem równo- 50 leglym pracujacym w kodzie BCD. Wspólczynnik podzialu K napiecia przetwornika 3 zmienia sie w granicach od 0,0000 do 0,9999. "Wówczas napie¬ cie U'H wyjsciowe z przetwornika 3 cyfrowo-ana¬ logowego mapostac: 55 U'H = K.UH Po uwzglednieniu napiec UB' i UH, pomiar wzgle¬ dnej przenikainosci \i magnetycznej przedstawia sie wzorem: ¦ 60 ' U Bim \x = —-M U nim gdzie, M jest liczba bezwzgledna, która przyjmuje wartosci 10» — 104 — 105 — 106, U'Bim amplifiuda « podstawowej harmonicznej , napiecia U'B propor¬ cjonalnego do indukcji B magnetycznej, zas U'Him, amplituda podstawowej harmonicznej na- . piecia. U'H. proporcjonalnego natezenia pola H magnetycznego. Nastepnie napiecia U'B i U'H sa podawane na wejscia dwustanowego przelacznika 4 sterowanego impulsami z ukladu 8 sterujacego, który steruje kolejno napieciami U'B i U'h na wyjsciu dwiuistanowego przelacznika 4, podawany¬ mi na wejscie wzmacniacza 5 selektywnego.

Wzmacniacze napiecia U'B i U'H*sa podawane na uklad 6 komparacyjny sterowany impulsami z ukladu 6 sterujacego, w którym jest formowany impuls akceptacji okreslajacy znak . nierównosci: U Bim Pomiar wzglednej przenikainosci \i magnetycznej, polega na doprowadzeniu wspólczynnika K prze¬ twarzania dp wartosci przyw. której jest spelniona równosc: U Bim = K • UHim wtedy ^ = K • M to znaczy wzgledna przenikalnosc \i magnetyczna przyjmuje wartosci: 108 pt= (0,000 do 0,9999) x 104 105 106 Impulsy akceptacji z ukladu 6 komparacyjnego sa podawane na wejscie ustawcze cyfrowego reje¬ stru 7 przesuwnego, sterowanego impulsami z ukladu 8 sterujacego. Stany wyjsc przetwornika 3 cyfrowo-analogowego sterowane sa impulsami cyfrowego rejestru 7 przesuwnego, przy czym ja¬ ko metode równowazenia przyjeto metode wago¬ wa. Impulsy akceptacji z ukladu 6 komparacyj¬ nego powoduja wlaczenie odpowiedniej wagi przetwornika 3 i po zakonczeniu pomiaru, to jest po przejsciu szesnastu stanów przetwornika 3 je¬ go stan koncowy jest wpisywany do ukladu pa¬ mieci 9 kasowanej sygnalem z ukladu 8 steruja¬ cego, a nastepnie przez dekoder jest podawany na wskaznik 10 cyfrowy. Wynik. pomiaru jest wy¬ swietlany nieustannie, przy czym jego wartosc jest .aktualizowana co okolo 3 sek.

S U» H 2V W

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe " Cyfrowy miernik przenikainosci magnetycznej wyposazony w przelacznik sterowany impulsami z ukladu sterujacego, wzmacniacz selektywny, uklad komparacyjny, cyfrowy rejestr przesuwny, przetwornik cyfrowo-analogowy oraz uklad pa¬ mieci i wskaznik cyfrowy , znamienny tym, ze zawiera nastawny dzielnik (1) napiecia umieszczo¬ ny w torze (2) pomiaru indukcji magnetycznej, wyj¬ scie którego jest .polaczone z jednym wejsciem prze¬ lacznika (3) sterowanego impulsami z ukladu (8) sterujacego natomiast uklad (5) komparacyjny jest polaczony z wejsciem ustawczym rejestru (7) przesuwnego,, którego wyjscia sa. polaczone z wej¬ sciami cyfrowymi przetwornika (3) cyfrowo-ana¬ logowego.103 607 *