SU123716A1

SU123716A1 - Device for measuring the thickness of magnetic materials

Info

Publication number: SU123716A1
Application number: SU591809A
Authority: SU
Inventors: В.И. Гуков; М.Б. Халамейзер
Original assignee: В.И. Гуков; М.Б. Халамейзер
Priority date: 1958-02-08
Filing date: 1958-02-08
Publication date: 1958-11-30

Description

Предметом изобретени вл етс устройство, предназьгаченное дл измерени индукционным методом толщины магнитных материалов, в частности ленты приборов магнитной записи. Принцип действи устройства основан на использовании изменени индуктивности электрол агнитной системы неременного тока, в зазоре магнитопровода которой перемещаетс измер ема лента.The subject of the invention is a device intended for measuring the thickness of magnetic materials, in particular a tape of magnetic recording devices, by an induction method. The principle of operation of the device is based on the use of a change in inductance of the electrically active system of an alternating current, in the gap of the magnetic circuit of which the measuring tape moves.

Особенность предложенного устройства заключаетс в том, что вторична обмотка его электромагнитной системы настроена в резонанс с частотой питающего устро1 ства переменного тока и включена в цепь фазового детектора, а управл ющее напр жение этого детектора сдвинуто по фазе на 90° относительно напр жени вторичной обмотки. Сдвиг этот осуществлен таким образом, чтобы напр жение на выходе детектора по вл лось лищь при расстройке контура в результате изменени индуктивности системы, вызываемого изменением толщины измер емое ленты.The peculiarity of the proposed device is that the secondary winding of its electromagnetic system is tuned to resonance with the frequency of the alternating current supply device and connected to the phase detector circuit, and the control voltage of this detector is 90 ° out of phase with respect to the secondary winding voltage. This shift is carried out in such a way that the voltage at the detector output appears only when the circuit is detuned as a result of a change in the inductance of the system caused by a change in the thickness of the tape being measured.

На фиг. 1 изобрай ена электрическа схема устройства; на фиг. 2- схема его электромагнитной головки с дискриминатором.FIG. 1 shows the electrical circuit of the device; in fig. 2 is a diagram of its electromagnetic head with a discriminator.

Схема устройства состоит в основном из электронного блока А, блока Б индикатора и блока В электромагнитной головки с фазовым дискриминатором .The device scheme consists mainly of the electronic block A, the block B of the indicator and the block B of the electromagnetic head with the phase discriminator.

В схеме устройства используетс кварцевый генератор, резонатор которого включен между сеткой и анодом лампы. В результате генерации на выходе каскада действуют синусоидальные колебани . Дл симметрировани напр жени между усилителем и кварцевым генератором помещен фазоинверторный каскад на второй лоловине лампы Л,, создающий противопол рные колебани на сопротивлени R и 2Синусоидальньге колебани подаютс на сетку ламны Лг через ограничивающее сопротивление RZ- На выходе фазоинверторного каскадаThe device circuit uses a crystal oscillator whose resonator is connected between the grid and the anode of the lamp. As a result of the generation, sinusoidal oscillations act at the output of the cascade. To balance the voltage between the amplifier and the crystal oscillator, a phase inverter stage is placed on the second half of the lamp L, creating antipolar vibrations on the resistances R and 2

№ 123716- 2 -No. 123716-2 -

по вл ютс сигналы, поступающие в противофазе иа сетки лампы Л, представл ющие усилительный каскад, собранный по балансной схеме с трансформаторным выходом. Эти сигналы, помимо ограничивающих сопротивлений , дополнительно ограничиваютс сеточными токами и нижним срезом сеточных характеристик. Таким образом, на первичную обмотку трансформатора ТР-1 с анодов лампы Л-2 поступают колебани пр моугольной формы, мало завис щей от изменени напр жени питани . Основной частью схемы вл етс фазовый дискри.минатор, сравнивающий фазы двух напр жений: измер емого - е-г (фиг. 2) и опорного- UIQ. При по влении на входе схемы напр жени U в первичной обмотке А электромагнитной головки ЭМГ по вл етс его составл юща 2, обычно не совпадающа по фазе с напр жением И. В результате переменного магнитного пол , проход щего больщей частью по магнитопроводу МП, в обмотке L индуктируетс э.д.с. е той же частоты.Signals that come in antiphase and lamp grids L, representing an amplifier stage assembled in a balanced circuit with a transformer output, appear. These signals, in addition to limiting resistances, are additionally limited by the grid currents and the bottom cut of the grid characteristics. Thus, the primary winding of the transformer TR-1 from the anodes of the lamp L-2 receives oscillations of a rectangular shape, which is little dependent on the change in the supply voltage. The main part of the circuit is a phase discriminator that compares the phases of two voltages: the measured one is е-г (Fig. 2) and the reference UIQ. When a voltage U in the primary winding A of the electromagnetic head EMG appears, its component 2 appears, which usually does not coincide in phase with the voltage I. As a result of the alternating magnetic field passing most of the magnetic conductor MP L is induced by emf. f the same frequency.

При резонансе во вторичной обмотке L, когда контур представл ет собой активное сопротивление, фаза колебаний напр жени е совпадает с фазой колебаний напр жени ei. Элементами резонансного контура вл етс индуктивность обмотки LZ, величину которой можно измен ть , внос в воздущный зазор 6 ферромагнитную ленту, и конденсаторы Ci, С2 и Сз с переменной емкостью, служащей дл подстройки контура в резонанс.At resonance in the secondary winding L, when the circuit is an active resistance, the phase of the voltage oscillations e coincides with the phase of the voltage oscillations ei. The elements of the resonant circuit is the inductance of the winding LZ, the magnitude of which can be changed by introducing a ferromagnetic tape into the air gap 6, and capacitors Ci, C2 and Cz with variable capacitance serving to adjust the circuit to resonance.

Колебани с резонансного контура с напр жением 2 поступают протнвофазно на детекторы Д. Одновременно на детекторы синфазно поступает опорное напр жение Wa, фаза которого на 90 отличаетс от фазы напр жени е. Это объ сн етс тем, что обмотка /-2 намотана относительно точки О в противоположные стороны и навод щиес в ней колебани полностью компенсируютс на ее выходных концах. Поэтому величина импенданса между точками О и Г определ етс входными сопротивлени ми детекторов и вл етс активным сопротивлением. Следовательно , фаза опорного напр жени Ц) в точках О и Г отличаетс от фазы напр йкени i и совпадающего с ним по фазе напр жени е на 90° .Oscillations from the resonant circuit with a voltage of 2 flow in a phantom to the detectors D. Simultaneously, the voltage of the Wa, the phase of which differs by 90 from the voltage of phase e, goes in-phase to the detectors. This is because the winding / -2 is wound around O in opposite directions and the oscillations induced in it are completely compensated at its output ends. Therefore, the magnitude of the impedance between the points O and G is determined by the input resistances of the detectors and is the active resistance. Consequently, the phase of the reference voltage C) at points O and G is different from the phase of voltage i and the voltage coinciding with it in phase by 90 °.

При строгом сохранении фазовой симметрии на входы обоих детекторов поступают симметричные колебани с противоположными знаками , поочередно зар жа конденсаторы и С. Эти колебани образуют посто нные потенциалы, поступающие на сетки мостового лампового усилител Л-j.When the phase symmetry is strictly preserved, symmetric oscillations with opposite signs arrive at the inputs of both detectors, alternately charging the capacitors and C. These oscillations form constant potentials arriving at the grids of the bridge lamp amplifier LC.

В случае изменени величины индуктивности вследствие изменени магнитной проницаемости воздущного зазора б, например, при введении в зазор ферромагнитной ленты, происходит изменение величины индуктивности обмотки /-2 и фазовое соотнощение напр жений ez и U нарушаетс . Одновременно нарушаетс баланс посто нных напр жений на выходе детекторов.In case of a change in the inductance value due to a change in the magnetic permeability of the air gap b, for example, when a ferromagnetic tape is introduced into the gap, the inductance value of the winding / -2 changes and the phase ratio of the voltages ez and U is violated. At the same time, the constant voltage balance at the output of the detectors is disturbed.

Разность потенциалов усиливаетс ламловым мостом и фиксируетс стрелочным прибором.The potential difference is amplified by a lamella bridge and is fixed by a pointer instrument.

Настройка нул устройства осуществл етс симметрированием плеч моста посредством потенциометра RI при одинаковом потенциале иа сетках, что достигаетс замыканием ключа Ki. Чувствительность прибора регулируетс потенциометром Rz- В качестве индикатора в устройстве применен микроамперметр с нулем в центре шкалы. Питание всей схемы осуществл етс выпр мителем с электронной стабилизацией. Регулирующа лампа Л шунтирована сопротивлением RZ, предохран ющим лампу от перегрузки. Лампа ЛБ выполн ет функцию управлени лампой Л. В качестве эталонного напр жени использовано напр жение на газовом стабилизаторе Л.Adjusting the zero of the device is accomplished by balancing the shoulders of the bridge with a potentiometer RI at the same potential in the grids, which is achieved by closing the key Ki. The sensitivity of the device is regulated by a potentiometer Rz. A micro-ammeter with a zero in the center of the scale is used as an indicator in the device. The whole circuit is powered by an electronically stabilized rectifier. The control lamp L is shunted by the resistance RZ, which protects the lamp from overload. The lamp LB performs the function of controlling the lamp L. The voltage on the gas stabilizer L. is used as a reference voltage.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл измерени толщины магнитных материалов, в частности ленты приборов матнитной записи, индукционным методом, основанное на использовании изменени индуктивности электроматнитной системы переменного тока, в зазоре магнитопровода которой перемещаетс измер ема лента, отличающеес тем, что, с целью повыщени чувствительности устройства, вторична обмотка электромагнитной системы настроена в резонанс с частотой питающего устройство переменного тока и включена в цепь фазового детектора, управл ющее напр жение которого сдвинуто на 90° по фазе относительно напр жени вторичной обмотки таким образом, чтобы напр жение на выходе детектора по вл лось только при расстройке контура, в результате изменени индуктивности системы под действием изменени толщины измер емой ленты.A device for measuring the thickness of magnetic materials, in particular a tape of mattress recording devices, by an induction method, based on the use of a change in inductance of an alternating current electromagnet system, in the gap of the magnetic circuit of which the measuring tape moves, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the device, the secondary electromagnetic winding The system is tuned to resonance with the frequency of the supplying AC device and is included in the phase detector circuit, which controls the voltage is shifted 90 ° in phase relative to the secondary winding voltage so that the voltage at the output of the detector is only when elk detuning circuit, resulting in variations of the system under the action of inductance measured by varying the thickness of the tape.

- 3 -Ло 123716- 3 -Lo 123716