SU1562868A1 - Устройство дл контрол магнитных свойств сердечников разомкнутой формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано при определении магнитной проницаемости сердечников, выполненных в форме пластин, например при изготовлении магнитопроводов магнитных головок. В режиме задани  блок 16 закрывает ключ 15 и напр жение с выводов резистора 17, пропорциональное току в обмотке 2, через усилитель 7 и коммутатор 8 подаетс  на вход пикового детектора 9. Измеритель 13, подключенный к обмотке 6, позвол ет установить в контролируемом сердечнике 5 заданный поток. В режиме измерени  напр жение от источника 14 переменного напр жени  через ключ 15 подаетс  также на обмотку 4. Блок 11 вычитани  формирует разность выходных напр жений пиковых детекторов, а блок 12 фиксирует ее. Эта разность пропорциональна магнитной проницаемости сердечника 5. При этом повышение точности контрол  обеспечиваетс  тем, что выходной сигнал блока 11 не зависит от нелинейности кривой намагничивани  магнитопроводов 1 и 3. 2 ил.

Description

Фие.1

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано при определении магнитной проницаемости сердечников, выполненных в фор- с ме пластин, например при изготовлении магнитопроводов магнитных головок.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет снижени  вли ни  нелинейности кривой на- ю магничивани  магнитопроводов устройства .

На фиг. представлена структурна  схема устройства; на бит. 2 - схема блока управлени .15

Устройство содержит первый магни- топровод 1 с намагничивающей обмоткой 2, второй магнитопровод 3 с компенсационной обмоткой 4, контролируемый сердечник 5 с измерительной обмоткой 20 6, усилитель 7 $ коммутатор 8, первый и второй пиковые детекторы 9 и 1 О, блок 1 вычитани , измерительный блок 12, измеритель 13 потока, источник 14 переменного напр жени , ключ 15, блок 25 16 управлени  и токосъемный резистор 17. Один из выводов обмотки 2 подключен к первому выводу источника J4, а второй через токосъемный резистор 17

где W - число витков обмотки 2; К - посто нный коэффициент, Поток Р1 разветвл етс  на потоки Ф0 в сердечнике 5 и Ф2 в магнитопро- воде 3:

РО + Р4 Р,

(2)

При этом дл  замкнутого участка магнитной цепи, образованного магни- топроводом 1, сердечником 5 и немагнитными зазорами между ними, справедливо соотношение:

i|W, , (м + R3 + . О)

где i - амплитуда переменного тока

в обмотке 2 в режиме задани  условий контрол ;

R M - магнитное сопротивление маг- нитопровода 1;

R.J - магнитное сопротивление за3OPOBJ

Rc - магнитное сопротивление контролируемого сердечника 5, Напр жение с резистора J7 с амплитудой UR iR после усилени  усилителем 7 с коэффициентом передачи К поступает на вход пикового детектора 9, на выходе которого формируетс  постоподключен к одному из выводов обмотки 30  нный уровень напр жени  U , R,

4 и к второму выходу источника 14. Выводы измерительной обмотки 6 подключены к входам измерител  13 потока , входы усилител  7 подключены к токосъемному резистору 17.

Блок 16 может быть выполнен в виде источника 18 питани , ключа 19 и элемента 20 задержки.

Устройство работает следующим образом .

Б режиме задани  условий контрол  на выходе блока 1 6 управлени  сЬорми™ руетс  уровень напр жени , закрывающий ключ 15 и устанавливающий коммутатор 8 в состо ние, при котором его вход соединен с первым выходом. Переменное напр жение U с выхода источника 14 падает на намагничивающей обмотке 2, поскольку , где СО - частота переменного напр жени ; L - индуктивность обмотки 2; R - сопротивление резистора 17, в результате чего амплитуда магнитного потока , в магнитопроводе 1 св зана с действующим значением напр жени  соотношением:

Ф(

У K,0 W7

где W - число витков обмотки 2; К - посто нный коэффициент, Поток Р1 разветвл етс  на потоки Ф0 в сердечнике 5 и Ф2 в магнитопро- воде 3:

РО + Р4 Р,

(2)

При этом дл  замкнутого участка магнитной цепи, образованного магни- топроводом 1, сердечником 5 и немагнитными зазорами между ними, справедливо соотношение:

i|W, , (м + R3 + . О)

где i - амплитуда переменного тока

в обмотке 2 в режиме задани  условий контрол ;

R M - магнитное сопротивление маг- нитопровода 1;

R.J - магнитное сопротивление за3OPOBJ

Rc - магнитное сопротивление контролируемого сердечника 5, Напр жение с резистора J7 с амплитудой UR iR после усилени  усилителем 7 с коэффициентом передачи К поступает на вход пикового детектора 9, на выходе которого формируетс  посто5

0

0 5

который фиксируетс .

Из режима задани  условий контрол  устройство переводитс  -в режим измерени  путем открывани  .ключа 1 5 и перевода доммутат.ора 8   состо ние,при котором, вход его соединен с .вторым выходом, за счет изменени  уровн  напр жени  на выходах блока 16 управлени . Причем изменение уровн  напр жени  на втором выходе блока 16 управлени  (соответственно на управл ющем входе коммутатора 8) происходит позднее на врем  Ј задержки,, чем на пер- 5 BOM выходе (соответственно на управл ющем входе ключа 15), что обеспечивает переключение коммутатора после завершени  переходных процессов в магнитной цепи. После .открывани  ключа 15 на обмотку 4 подаетс  напр жение U, равное напр жению на обмотке 2, при одинаковом числе витков в обмотках 2 и 4 амплитуда магнитного потока рЈ в магнитопроводе 3 устанавливаетс  равной амплитуде магнитного потока Ф{ в магнитопроводе 1 (1). Вследствие того, что Р, Ф, амплитуда магнитного потока в контролируемом сердечнике 5 оказываетс  равной нулю (Р0 0) в соответствии с соотношением (2).

Дл  замкнутого участка цепи, обра зованного магнитопроводом 1, контролируемым сердечником 5 и немагнитными зазорами между ними, в режиме измерени  (при 90 0) справедливо соотношение i

ijW- P, (RM +

R3

(4)

где i

i

- амплитуда переменного тока в обмотке 2 в режиме измерени . Напр жение с резистора

17

1,-R после усилени  усилителем 7 поступает на вход пикового детектора 10, идентичного пиковолу детектору 9, в результате чего на выходе детектора 10 и соответственно на втором входе блока 11 формируетс  посто нный уровень U ( К ц-R, а с учетом того, что на первом входе блока 11 сдюрми- рован посто нный уровень U ц , , на выходе его и соответственно на входе блока 12 присутствует сигнал

U2 К R(i, - i,). (5)

Из соотношений (3) и (4) следует, что величина магнитного сопротивлени  контролируемого сердечника Rc определ етс  выражением

Wi

Rc -0Г- (i - Л

Таким образом, показани  блока J2 пропорциональны величине магнитного сопротивлени  сердечника 5 с точно известным коэффициентом пропорциональности (величина потока (р задаетс  в режиме задани  условий контрол  по показани м измерител  J3 потока ) .

Магнитное сопротивление сердечника 5, в свою очередь, однозначно св зано с его амплитудной магнитной проницаемостью , что позвол ет проградуи- ровать шкалу измерительного блока 12 в единицах магнитной проницаемости.

В данном устройстве амплитуда магнитного потока в замыкающем магнито- проводе в режиме задани  условий контрол  и в режиме измерени  одна и та же, что обеспечивает посто нство магнитной проницаемости и магнитного со628686

противлени  замыканного магнитопрово- ра. Это значит, что устройство позвол ет исключить вли ни  нелинейное ги кривой намагничивани  замыкающего магнитопровода на результат контрол  и повысить точность контрол .

Кроме того, в устройстве автоматически осуществл етс  компенсаци  маг- JQ нитного потока в контролируемом сердечнике в режиме измерени  без введени  дополнительных блоков регулировани , что позвол ет повысить быстродействие устройства и удобство работы с ним. 15

Формула

зобретенн 

20

25

30

35

40

45

50

55

Устройство дл  контрол  магнитных свойств сердечников разогкнутой cbop- мы, содержащее первый магнитопровод с намагничивающей обмоткой, первый вывод которой соединен с первым выводом токосъемного резистора, второй вывод которого соединен с общей тиной , первым ВХОДОУ измерител  потока и первым выводом измерительной обмотки , второй вывод которой соединен с вторым входом измерител  потока, второй магнитопровод с компенсационной обмоткой, первый вывод которой соединен с общей шиной, и последовательно соединенные блок вычитани  и измерительный блок, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  точности , оно снабжено источником переменного напр жени , блоком управлени , ключом, усилителем, коммутатором и двум  пиковыми детекторами, при этом первый выход источника переменного напр жени  соединен с вторым выводом намагничивающей обмотки и входом ключа, выход которого соединен с вторым выводом компенсационной обмотки , выводы токосъемного резистора соединены с входами усилител , выход которого соединен с входом коммутатора , выходы которого соединены с вхо1- дами пиковых детекторов, выходы которых соединены с входами блока, вычитани , причем выходы блока управлени  соединены соответственно с управл ющими входами ключа и коммутатора, а второй выход источника переменного напр жени  соединен с oRrjeft тиной.

Фиг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для контроля магнитных свойств сердечников разомкнутой Формы, содержащее первый магнитопровод с намагничивающей обмоткой, первый вывод которой соединен с первым выводом токосъемного резистора, второйвывод которого соединен с общей шиной, первым входом измерителя потока и первым выводом измерительной обмотки, второй вывод которой соединен с вторым входом измерителя потока, второй магнитопровод с компенсационной обмоткой, первый вывод которой соединен с общей шиной, и последовательно соединенные блок вычитания и измерительный блок, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено источником переменного напряжения, блоком управления, ключом, усилителем, коммутатором и двумя пиковыми детекторами, при этом первый выход источника переменного напряжения соединен с вторым выводом намагничивающей обмотки и входом ключа, выход которого соединен с вторым выводом' компенсационной обмотки, выводы токосъемного резистора .соединены с входами усилителя, выход которого соединен с входом коммутатора, выходы которого соединены с вхо“ дами пиковых детекторов, выходы которых соединены с входами блока, вычитания, причем выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами ключа и коммутатора, а второй выход источника переменного напряжения соединен с оНщей шиной.

   I '

   f.

   Фиг. 2