SU1465850A1 - Устройство дл измерени параметров предельной статической петли гистерезиса - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  магнитных параметров материалов и изделий в статических режимах намагничивани . Цель мерени  - достигаетс , за счет введени  в устройство формировател  3, обмотки 4 размагничивани , дифференцирующего блока 15, выполнени  формировател  6 и новых св зей, что позволило полностью обеспечить режим статического перемагничивани  при измерении магнитных свойств материалов . Устройство содержит также генератор 1 намагничивающих импульсов и намагничивающую обмотку 2, калиброванный резистор 5, формирователь 6 управл ющих импульсов, испытуемый сердечник 7, измерительную обмотку 8, интегратор 9, ключи 10, 11, пиковые детекторы 12-14, вычитающий блок 16, регистрир к:1тие приборы 17-19. 3 ил. (Л

Description

1146

Изобретение относитс  к магнитным. измерени м и может быть использовано дл  измерени  магнитных параметров материалов и изделий в статических режимах намагничивани .

Цель изобретени  - повьппение точности измерени  устройства,

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - предельна  петл  гистерезиса дл  по снени  работы устройства; на фиг. 3 - временна  диаграмма работы устройства.

Устройство содержит генератор 1

намагничивающих импульсов, намагничивающую обмотку 2, формирователь 3 размагничивающих импульсов, обмотку 4 размагничивани , калиброванный резистор 5, формирователь 6 управл ющих импульсов, испытуемый сердечник 7, измерительную обмотку 8, интегратор 9, первьй 10 и второй 11 ключи, первый 12, .второй 13 и третий 14 пиковые детекторы, дифференцирующий блок 15, вь читaшщйй блок 16, первый 17, второй 18 и третий 19 регистрирующие приборы, К выходу генератора I намагничивающих импульсов подка по- чены намагничивающа  обмотка 2, входы формировател  3 размагничивающих импульсов и формирователь 6 управл ющих импульсов, третий, второй и первый выходы которого соединены с управлюощими входами соответственно первого 10, второго I ключей и интегратора 9 Измерительна  обмотка 8 подключена к входу интегратора 9, выход которого через последовательно соединенные второй ключ 11 и второй пиковый детектор 13 подключен к второму входу вычитающего блока 16 и через последовательно соединенные первый ключ 10 и первый пиковый де- teKTOp 12 к первому регистрирующему прибору 17 и к первому входу вычитающего блока 16, выход которого соединен с вторым регистрирующим прибором 18. Третий регистрирующий прибор 19 через третий пиковый детектор 14 подключен к калиброванному резис- . тору 5 и обмотке 4 размагничивани , вторые выводы которых подключены к выходам формировател  3 размагничивающих импульсов, а управл ющий вход второго пикового детектора 12 через дифференцирующий блок 15 подключен к первому выходу формировател  6 управл ющих импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Намагничивающие разнопол рные импульсы тока пр моугольной формы с длительностью с, равной длительности

0

5

0

5

5

0

5

0

5

интервала между соседними импульсами и превышающей врем  перемагничива- ни  контролируемого сердечника 7 (фиг. За), с выхода генератора 1 намагничивающих импульсов протекают по намагничивающей обмотке 2, создава  в контролируемом сердечнике 7 соответствующие импульсы магнитного пол  с амплитудой, обеспечивающей намагничивание сердечника 7 до насыщени , и, кроме того, поступают на входы формировател  6 управл ющих импульсов и формировател  3 размагничивающих импульсов. На третьем выходе формировател  6 и соответственно на управл ющем входе первого ключа 10 в.режиме измерени  реализуетс  нулевой уровень, а в режиме установки формируютс  управл ющие импульсы Uj, совпадающие во времени с намагничивающими импульсами положительной пол рности (фиг, Зв). На втором выходе формировател  6 в обо- 0 их режимах формируютс  импульсы U управлени  вторым ключом II, совпадающие во времени с промежутками между намагничивающим импульсом положительной пол рности и последующим намагничивающим импульсом отрицательной пол рности (фиг, Зг). На первом выходе формировател  6 формируютс  импульсы Uy сброса интегратора 9 (фиг. 3 д).

Формирователь 3 размагничивающих импульсов формирует последовательность разнопол рньгх размагничивающих импульсов тока 1, занимающих по времени промежутки между намагничивающими импульсами, причем пол р- ч ность размагничивающего импульса противоположна пол рности предшествующего намагничивающего импульса (фиг. 36). Протекание размагничивающих импульсов по обмотке 4 размагничивани  создает в контролируемом сердечнике 7 соответствующие импульсы магнитного пол  с амплитудой, меньшей амплитуды импульсов намагничивающего пол . Б результате наложени  намагничивающих и размагничивающих импульсов на испытуемый сердечник 7 воздействует последовательность разнопол рных ступенч.атых импульсов магнитного пол  (фиг. Зе), В интервале времени t(, tj (фиг. Зе) при посто нном значении пол ,равном + Н , происходит изменение магнитной индукции сердечника 7 из состо ни  I в состо ние II (фиг. 2) и в измерительной обмотке 8 наводитс  импульс ЭДС Е. положительной пол рности (фиг. Зж). В интервале времени Q t, t, при посто нном значении пол , равном -Н,, происходит изменение индукции из состо ни  II в состо ние III (фиг. 2) и в обмотке 8 наводитс  импульс ЭДС Неотрицательной пол р- 15

то ние III (фиг. 2). При увеличени с помощью формировател  3 амплитуд размагничивающих импульсов разност между &В,1 и &В, уменьшаетс  и ст новитс  равной нулю при B Вд, при этом становитс  равньм н лю уровень на выходе вычитающего блока 16. Дифференцирующий блок 55 из импульсов управлени  первым клю чом 1 О формирует короткие корректи рующие импульсы (фиг. Зз), частичн сбрасывающие напр жение на первом детекторе 12 перед поступлением оч редного сигнала на его вход, что

ности (фиг. Зж). Аналогично в интер- позвол ет при уменьшении величины

валах времени t, t. и t, tj при посто нных значени х пол  соответственно -Н и -i-H, индукци  переходит из состо ни  III в состо ние IV и из состо ни  IV в первоначальное состо ние I (фиг. 2), при этом навод тс  соответственно ЭДС Е и Е. Далее процесс периодически повтор етс , причем индукци  сердечника 7 измен етс  по предельной петле гистерезиса , а изменение магнитного состо ни  происходит при посто нном значении магнитного пол , т.е. при обеспечении условий статического перемагничивани . При этом каждый цикл полного перемагничивани  разбиваетс  на четыре одинаковых интервала временив, в конце каждого из ко20

ЛВ, с ростом амплитуды размагничи вающих импульсов сохран ть соотве ствие уровн  на выхбде первого пи кового детектора 12 величине изме ни  индукции Л.В ,j .

Таким образом, при нулевом уро на выходе вычитающего блока 16 (с ответственно при нулевом показани

25 второго регистрирующего прибора 1 показани  первого регистрирующего прибора 17 пропорциональны индук1Ш насьщени  В, показани  третьего гистрирующего прибора 19 пропорци

30 нальны величине коэрцитргвной силы Переход из режима установки в реж измерени  осуществл етс  фиксацие нулевого уровн  на третьем выходе формировател  6 управл ющих импул

Ла времени о , о лч-тги, j.« v-ii - --- -Г--г-

торых на управл ющий вход интеграто- сов, отк-пючением формировател  J

ра 9 поступает короткий импульс сброса (фиг. Зд) с выхода формировател  6, а максимальное напр жение на выходе интегратора, достигаемое в течение каждого из интервалов, до пропорционально изменение индукции йВ на соответствующем интервале.

В режиме установки первый ключ 10 пропускает на вход первого пикового детектора 12 только проинтегрированный сигнал Е,(фиг. Зж) в течение каждого цикла перемагннчивани , и на первом пиковом детекторе 12 устанавливаетс  уровень, пропорциональный изменению индукции ЛВ,, при переходе gg из состо ни  1 в состо ние II (фиг.2). На вход второго пикового детектора 13 проходит через второй ключ 11 только проинтегрированный сигнал К-, (в каждом цикле перемагничивани ), gg и на выходе второго пикового детектора устанавливаетс  уровень, про- порциональньй изменению индукции bBjj при переходе из состо ни  II в сосразмагничивающих импульсов и сбро сом второго пикового детектора 13 При этом на первом пиковом детект ре 12 остаетс  уровень, пропорцио нальный В, на третьем пиковом де текторе - уровень, пропорциональн Н, а на выходе второго пикового

тектора устанавливаетс  уровень, пропорциональный разности индукци 45 насьщени  Вд и остаточной индукци Вг (так как точка III на фиг. 2 ответствует состо нию Вр) и соотв ственно на выходе вычитающего бло 16 устанавливаетс  уровень, проп циональный остаточной индукции В Таким образом, в режиме измерени три регистрирующих прибора однов менно показывают индукцию насьщхе коэрцитивную силу и остаточную и дукцию контролируемого сердечник а процесс контрол  заключаетс  в увеличении амплитуды импульсов р магничивающего пол  до момента н вого показани  второго регистрир

850

Q 15

то ние III (фиг. 2). При увеличении с помощью формировател  3 амплитуды размагничивающих импульсов разность между &В,1 и &В, уменьшаетс  и становитс  равной нулю при B Вд, при этом становитс  равньм нулю уровень на выходе вычитающего блока 16. Дифференцирующий блок 55 из импульсов управлени  первым ключом 1 О формирует короткие корректирующие импульсы (фиг. Зз), частично сбрасывающие напр жение на первом детекторе 12 перед поступлением очередного сигнала на его вход, что

позвол ет при уменьшении величины

0

ЛВ, с ростом амплитуды размагничи- . вающих импульсов сохран ть соответствие уровн  на выхбде первого пикового детектора 12 величине изменени  индукции Л.В ,j .

Таким образом, при нулевом уровне на выходе вычитающего блока 16 (соответственно при нулевом показании

5 второго регистрирующего прибора 18) показани  первого регистрирующего прибора 17 пропорциональны индук1ШИ насьщени  В, показани  третьего регистрирующего прибора 19 пропорцио30 нальны величине коэрцитргвной силы Переход из режима установки в режим измерени  осуществл етс  фиксацией нулевого уровн  на третьем выходе формировател  6 управл ющих импуль -Г--г-

сов, отк-пючением формировател  J

сов, отк-пючением формировател  J

о

g gg

размагничивающих импульсов и сбросом второго пикового детектора 13. При этом на первом пиковом детекторе 12 остаетс  уровень, пропорциональный В, на третьем пиковом детекторе - уровень, пропорциональный Н, а на выходе второго пикового детектора устанавливаетс  уровень, пропорциональный разности индукции 5 насьщени  Вд и остаточной индукции Вг (так как точка III на фиг. 2 соответствует состо нию Вр) и соответственно на выходе вычитающего блока 16 устанавливаетс  уровень, пропорциональный остаточной индукции В.. Таким образом, в режиме измерени  три регистрирующих прибора одновременно показывают индукцию насьщхени , коэрцитивную силу и остаточную индукцию контролируемого сердечника 7, а процесс контрол  заключаетс  в увеличении амплитуды импульсов размагничивающего пол  до момента нулевого показани  второго регистрируюо прибора 18 и в последующем пелючении ре йма.

Предлагаемое устройство характеуетс  высокой точностью контрол  едствие полного обеспечени  режистатического перемагничивани  и еделени  изменений магнитных сосний только по максимальному уровна интеграторе, достигаемому к енту окончани  перемагничивани .

U65850

вх щ ни фо пу тр ра те 0 с ра кл ни че 15 кл во ре ть ро 20 им вх под тий имп 25 уп чер вхо вых вен 3Q бор бло с в вто под

Формул

изобре.тени 

Устройство дл  измерени  параметров предельной статической петли гистерезиса, содержащее генератор намагничивающих импульсов, выход которого подключен к входу формировател  управл ющих импульсов и к первому выводу намагничивающей обмотки, калиброванный резистор, один вывод которого подключен к общей шине и к первому вьгаоду измерительной обмотки последовательно соединенной с интегратором , первым ключом и первым пиковым детектором, первый, второй и третий регистрирующие приборы, вычитающий блок, выход которого подключен к второму регистрирующему прибору , второй ключ, выход которого соединен с входом второго пшсового детектора , вькод формировател  управ- импульсов подключен к второму

входу интегратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено формирователем размагничивающих импульсов , дифференцирующим блоком, третьим пиковым детектором, обмоткой размагничивани , при этом формирователь управл ющих импульсов выполнен с дополнительным выходом, выход генератора намагничивающих импульсов подключен к входу формировател  размагничивающих импульсов, выход которого через обмотку размагничивани  под- ключен соответственно к второму выводу калиброванного резистора и через третий пиковый детектор - к третьему регистрирующему прибору, второй выход формировател  управл ющих импульсов соединен с управл ющим входом второго ключа, вход которого подключен к.выходу интегратора, третий выход формировател  управл ющих импульсов соединен соответственно с управл юнагм входом первого ключа и через дифференцирующий блок с вторым . входом первого пикового детектора, выход которого подключен соответственно к первому регистрирующему при- бору и первому входу вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом второго пикового детектора, второй вьшод намагничивающей обмотки подключен к обшей тайне.

2

//

/У

фие,2

.

 

о

t

о гЩ

5 ff

Н

p fl n fl л П П n П . П j

ii

/.#-1

I

и t

Y4

фиРЗ

t

f

H

/

V

zx.

1

JL

f

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения параметров предельной статической петли гистерезиса, содержащее генератор намагничивающих импульсов, выход которого подключен к входу формирователя управляющих импульсов и к первому выводу намагничивающей обмотки, калиброванный резистор, один вывод которого подключен к общей шине и к первому выводу измерительной обмотки, последовательно соединенной с интегратором, первым ключом и первым пиковым детектором, первый, второй и третий регистрирующие приборы, вычитающий блок, выход которого подключен к второму регистрирующему прибору, второй ключ, выход которого соединен с входом второго пикового детектора, выход формирователя управляющих импульсов подключен к второму

   1465850 6 входу интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено 5 формирователем размагничивающих импульсов, дифференцирующим блоком, третьим пиковым детектором, обмоткой размагничивания, при этом формирователь управляющих импульсов выполнен

   19 с дополнительным выходом, выход генератора намагничивающих импульсов подключен к входу формирователя размагничивающих импульсов, выход которого через обмотку размагничивания под15 ключей соответственно к второму выводу калиброванного резистора и через третий пиковый детектор - к третьему регистрирующему прибору, второй выход формирователя управляющих
2. 2Q импульсов соединен с управляющим входом второго ключа, вход которого подключен к.выходу интегратора, третий выход формирователя управляющих импульсов соединен соответственно с

   25 управляющим входом первого ключа и через дифференцирующий блок с вторым · входом первого пикового детектора, выход которого подключен соответственно к первому регистрирующему прибору и первому входу вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом второго пикового детектора, второй вывод намагничивающей обмотки подключен к общей шине, фие.2

   1'465850