SU1566314A1 - Method of determining time instability of magnetic permeability of cores - Google Patents
Method of determining time instability of magnetic permeability of cores Download PDFInfo
- Publication number
- SU1566314A1 SU1566314A1 SU874328114A SU4328114A SU1566314A1 SU 1566314 A1 SU1566314 A1 SU 1566314A1 SU 874328114 A SU874328114 A SU 874328114A SU 4328114 A SU4328114 A SU 4328114A SU 1566314 A1 SU1566314 A1 SU 1566314A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- amplitude
- magnetic field
- intensity
- alternating magnetic
- harmonic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл прогнозировани вызванного дезаккомодацией измерени свойств замкнутых сердечников во времени. Исследуемый сердечник перемагничивают переменным полем с возрастающей амплитудой HM, измер амплитуду напр женности переменного пол HM1, котора соответствует максимуму амплитудной магнитной проницаемости. Затем из полного сигнала ЭДС индукции выдел ют вторую гармонику U2, определ ют зависимость U2=F(HM) и измер ют амплитуду пол HM2(HM2 меньше HM1), котора соответствует максимуму зависимости U2=F(HM). Далее намагничивают сердечник полем, увеличива его амплитуду по возрастающей пилообразной кривой от нул до найденного значени HM1, и повтор ют намагничивание до тех пор, пока не достигают максимального значени U2, которое измер ют в точке HM2. По отношению найденного значени U2 к полному сигналу ЭДС индукции суд т о полном относительном изменении магнитной проницаемости на дезаккомодационной кривой, оценива таким образом ее временную нестабильность. 3 ил.The invention relates to magnetic measurements and can be used to predict de-accommodation-induced measurements of the properties of closed cores over time. The core under investigation is remagnetized by a variable field with an increasing amplitude H M , measuring the amplitude of the intensity of the alternating field H M1 , which corresponds to the maximum amplitude magnetic permeability. Then, the second harmonic U 2 is extracted from the total EMF induction signal, the dependence U 2 = F (H M ) is determined and the amplitude of the field H M2 (H M2 is less than H M1 ) is measured, which corresponds to the maximum of the dependence U 2 = F (H M ). Next, the core is magnetized by the field, increasing its amplitude along the ascending sawtooth curve from zero to the found value H M1 , and the magnetization is repeated until the maximum value U 2 is measured, which is measured at the point H M2 . From the ratio of the found value of U 2 to the total EMF of the induction, a complete relative change in the magnetic permeability on the disaccommodation curve is judged, thus assessing its temporal instability. 3 il.
Description
Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл прогнозировани вызванного дезак- комодациен изменени свойств замкнутых сердечников во времени.The invention relates to magnetic measurements and can be used to predict deaccoding induced changes in the properties of closed cores over time.
Прогнозирование поведени сердечников на многолетний период имеет большое значение дл оптимального проектировани радиоаппаратуры, обеспечива надежность ее работы.Predicting the behavior of cores for a multiyear period is of great importance for the optimal design of radio equipment, ensuring the reliability of its operation.
Временна стабильность - один из наиболее важных показателей качества стандартных образцов магнитных свойств, предназначенных дл поверки магнито- измерительных установок.Temporal stability is one of the most important indicators of the quality of standard samples of magnetic properties, intended for the calibration of magnetic measuring installations.
Цель изобретени - повышение точности и производительности контрол .The purpose of the invention is to improve the accuracy and performance of the control.
На фиг.1 изображена схема устройства , реализующего способ; на фиг.2- спектр собственных частот исследуемого сердечника; на фиг.З - временные диаграммы намагничивани исследуемого сердечника,Figure 1 shows a diagram of the device that implements the method; figure 2 - the spectrum of the natural frequencies of the investigated core; FIG. 3 shows the magnetization timing diagrams of the core under investigation,
В устройстве (фиг.1) к генератору 1 переменного тока подключены измеритель 2 тока и первична тороидальна обмотка 3, охватывающа сердечник 4. Вторична тороидальна обмотка 5, охватывающа сердечник 4, подключена к входу двухпозиционногоIn the device (Fig. 1), an ac current meter 2 and a primary toroidal winding 3 covering the core 4 are connected to the alternator 1. A secondary toroidal winding 5 covering the core 4 is connected to the on-off input
СПSP
О)ABOUT)
оэ соoe with
переключател 6. К одному выходу переключател 6 подключен широкополосный измерительный прибор 7, к другому выходу - селективный измерительный прибор 8.switch 6. A broadband measuring device 7 is connected to one output of switch 6, and a selective measuring device 8 to another output.
Измерени провод т в пол х, соответствующих процессам смещени границ доменов, где сильно выражены низкочастотные релаксационные процессы. Из фиг.2 видно, что низкочастотный спектр переноситс в район второй гармоники с эффектом усилени за счет собственных нелинейных свойств ферромагнетика. Внутренний эффект усилени реализован в способе посредством использовани контролируемого сердечника 4 с обмотками 3, 5 в качестве активного первичного преобразовател (типа ферромодул ционно- го). Источником дополнительной энергии вл етс вырабатываемое первичной обмоткой 3 переменное поле, пере- магничивающее сердечник 4, в то же врем ЭДС второй гармоники магнитной индукции Пг, индуцируема во вторичной обмотке 5, несет информацию о посто нной и инфраниэкочастотных составл ющих магнитной индукции В „ пе- ремагничиваемого сердечника в соответствии с выражениемThe measurements are carried out in fields corresponding to the processes of displacement of domain boundaries, where low-frequency relaxation processes are pronounced. From Fig. 2 it can be seen that the low frequency spectrum is transferred to the second harmonic region with an amplification effect due to the intrinsic nonlinear properties of the ferromagnet. The internal amplification effect is implemented in the method by using a controlled core 4 with windings 3, 5 as an active primary converter (of the ferromodulation type). The source of additional energy is the alternating field produced by the primary winding 3, the magnetizing core 4, while the second harmonic of the magnetic induction Pg induced in the secondary winding 5 carries the information on the constant and infra-frequency components of the magnetic induction B remagnetized core in accordance with the expression
U W, S К(ы,,Нт)Вп, (О где Н - амплитуда напр женности Переменного пол -,U W, S К (s ,, Нт) Bp, (О where Н is the amplitude of the tension of the Variable gender,
U) - частота переменного пол ; К - коэффициент пропорциональ- ности, он же коэффициент преобразовани в ферромоду- л ционньгх преобразойател х, характеризующий эффективнос усилени за счет нелинейных свойств ферромагнетика, W.j - количество витков вторичнойU) is the frequency of the alternating field; K is the proportionality coefficient, which is also the conversion factor in the ferromoduction converter, characterizing the gain efficiency due to the nonlinear properties of the ferromagnet, W.j is the number of turns of the secondary
обмотки 5) S - площадь поперечного сечени windings 5) S is the cross-sectional area
сердечника 4.core 4.
При этом Иг вл етс непосредственно мерой изменени магнитных свойств сердечника 4 во времени, так как генераци второй гармоники магнитной индукции не только искажает форму петли гистерезиса за счет асимметрии , но и сопровождаетс перекачкой энергии из первой гармоники во вторую. Поэтому магнитную нестабильность можно оценивать по отношению второй гармоники ЭДС магнитной индукции к полному сигналу ЭДС магнитной индукции, что соответствует относительному изменению магнитной прониAt the same time, RI is a direct measure of the change in the magnetic properties of the core 4 over time, since the generation of the second harmonic of the magnetic induction not only distorts the shape of the hysteresis loop due to asymmetry, but is also accompanied by the transfer of energy from the first harmonic to the second. Therefore, the magnetic instability can be estimated by the ratio of the second harmonic of the EMF of the magnetic induction to the total EMF of the magnetic induction, which corresponds to the relative change in the magnetic field
5five
00
5five
5 0 50
5five
0 5 0 5
00
цаемости () на дезаккомодационной кривой. Как видно из выражени (1), в переменном поле временна магнитна нестабильность сердечника 4 определ етс не только составл ющей BJJ, но и коэффициентом К, который линейно зависит от частоты и). Так как остаточна намагниченность В , св занна с предысторией образца, не зависит от пол Н, то, определ зависимость U7 f(Km) при значении Вп, отличном от нул , можно судить о форме кривой К f(Hm), а значит и о характере распределени интенсивности магнитной нестабильности в данной области полей. Это распределение характеризуетс максимумом в области процессов смещени , который соответствует максимальной чувствительности измерений.Cementality () on the deaccommodation curve. As can be seen from expression (1), in an alternating field, the temporal magnetic instability of the core 4 is determined not only by the component BJJ, but also by the coefficient K, which linearly depends on the frequency and). Since the residual magnetization B, associated with the prehistory of the sample, does not depend on the floor H, then the dependence U7 f (Km) with the value of B other than zero is determined, it is possible to judge the shape of the curve K f (Hm), and hence the nature of the distribution of the intensity of magnetic instability in a given field region. This distribution is characterized by a maximum in the region of displacement processes, which corresponds to the maximum sensitivity of measurements.
Способ осуществл ют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.
Определ ют верхнюю границу по полю Нт , соответствующую максимуму амплитудной проницаемости. Дл этого намагничивают сердечник 4 переменным полем. Плавно измен ток намагничивани в соответствии с диаграммой D3 (фиг.З), измер ют ток в первичной обмотке 3 (фиг.1) с помощью измерител 2 тока. Одновременно в тех же точках пол с помощью широкополосного прибора 7 измер ют напр жение на выходе вторичной обмотки 5, пропорциональное полному Сигналу ЭДС индукции (магнитной индукции), вычисл ют дл каждой точки пол отношение второй измер емой величины к первой и по максимальному значению отношени указанных величин наход т ток намагничивани , пропорциональный полю Нщ,.The upper limit is determined from the field Ht, corresponding to the maximum amplitude permeability. For this, the core is magnetized by a 4-field variable. By smoothly changing the magnetizing current in accordance with diagram D3 (FIG. 3), the current in the primary winding 3 (FIG. 1) is measured with a current meter 2. At the same time, at the same points of the field, the voltage at the output of the secondary winding 5, proportional to the full induction emf signal (magnetic induction), is measured at the output of the secondary winding 5. For each point of the field, the ratio of the second measured value to the first and the maximum value of the ratio of the magnitudes of the magnitude of the current are found to be proportional to the field Nsc ,.
Определ ют точку пол Н дл исследовани временной нестабильности, Поле Н устанавливают по максимуму зависимости второй гармоники от амплитуды напр женности пол . Намагничивают сердечник 4 переменным полем той же частоты. Плавно измен ток в соответствии с D, с помощью измерител 2 тока измер ют ток в первичной обмотке 3, пропорциональный напр женности пол , одновременно в тех же точках пол с помощью селективного прибора 8 измер ют на выходе вторичной обмотки 5 напр жение на частоте второй гармоники иг, определ ют зависимость второй величины от первой и по максимуму зависимости устанав51The field H point is determined for the study of temporal instability. Field H is set according to the maximum dependence of the second harmonic on the amplitude of the field intensity. The core is magnetized by 4 alternating fields of the same frequency. Smoothly changing the current in accordance with D, using a current meter 2, the current in the primary winding 3, proportional to the field strength, is measured, and the voltage at the second harmonic frequency is measured at the same points of the field using a selective device 8 at the same time. i, determine the dependence of the second value on the first and on the maximum dependence of the set value.
ливакл ток намагничивани , пропорциональный полю HWl.LiVac magnetizing current proportional to the field HWl.
(Стабилизируют границы доменов. С -iToft целью сердечник 4 намагничивают переменным полем. Измен ют ток намагничивани в соответствии с П1 по пилообразной возрастающей кривой от нул до значени , соответствующего полю Hmi. При повторном намагничнва- нии по D по ходу намагничивани в точке Н с помощью селективного прибора 8 измер ют амплитуду второй гармоники ЭДС индукции и продолжают далее намагничивание до пол Иm . На- магничиванне по Г), повтор ют до тех пор, пока не достигают устойчивого максимального значени второй гармоники в точке пол Ит.(Stabilize the boundaries of the domains. With the -IToft target, the core 4 is magnetized by an alternating field. The magnetizing current in accordance with P1 is changed along a saw-tooth increasing curve from zero to a value corresponding to the Hmi field. When re-magnetized in D along the magnetization at H s using the selective device 8, the amplitude of the second harmonic of the emf of the induction is measured and further magnetization is continued to the field of Im. IT
Определ ют максимально возможное временное относительное изменение магнитной проницаемости. Дл этого измер ют стабилизированное значение второй гармоники U в поле Нm . Переключив переключатель 6, измер ют полный сигнал магнитной индукции U в том же поле FI и по отношению второй гармоники к потному сигналу магнитной индукции суд т о максимальноThe maximum temporal relative change in permeability is determined. For this, the stabilized value of the second harmonic U in the field Hm is measured. By switching switch 6, the total magnetic induction signal U is measured in the same field FI and judged by reference to the second harmonic to the sweat signal of magnetic induction
возможном временном изменении магнитJ opossible temporal change of magnetJ o
иand
/ w . / м о к1- / w. / m about k1-
нои проницаемости (--- --.-), которым и характеризуют временную нестабильность магнитной проницаемости сердечника 4,permeability (--- --.-), which characterize the temporary instability of the magnetic permeability of the core 4,
Проведенные исследовани показали, что максимум кривой { f(Hm), измеренным по предлагаемому способу, располагаетс в области процессов смещени до максимума амплитудной магнитной проницаемости, что подтверждает релаксационный характер временных изменений, В то же врем значени амплитуд второй гармоники коррелируют с погрешностью, характе- ризующей временную магнитную нестабильность , полученную пр мыми измерени ми того же сердечника известным способом.Studies have shown that the maximum of the {f (Hm) curve measured by the proposed method is located in the region of displacement processes up to the maximum amplitude magnetic permeability, which confirms the relaxation nature of temporal changes. At the same time, the amplitudes of the second harmonic correlate with the error temporal magnetic instability, obtained by direct measurements of the same core in a known manner.
Однако если нестабильность по предложенному способу определ лась в течение 20 мин, то в известном способе она определ лась по результатам наблюдений сердечника в течение полугода . Таким образом, обеспечивает- с радикальное повышение производительности контрол . При этом линейна зависимость максимального значени второй гармоники от частоты перемен3However, if the instability according to the proposed method was determined within 20 minutes, in the known method it was determined according to the results of observations of the core during half a year. Thus, it provides, with a radical increase in the productivity of the control. At the same time, the dependence of the maximum value of the second harmonic on the frequency of variations is linear.
Q с Q with
0 5 0 5
00
$$
0 5 0 5
0 0
146146
ного пол указывает на устойчивость снимаемых показаний.It indicates the stability of the readings taken.
Таким образом, предложенный способ позвол ет искусственно стабилизировать доменную структуру сердечника и, использу нелинейные свойства ферромагнетика , получить путем единичного измерени информацию о временной магнитной нестабильности и обеспечить повышение точности измерений, экс- прессность контрол и его упрощение. Дополнительно по вл етс возможность определить распределение интенсивности магнитной нестабильности в области слабых полей, что позвол ет определить благопри тный режим эксплуатации сердечника в аппаратуре (амплитуда и частота переменного пол ). Это повышает информативность контрол .Thus, the proposed method makes it possible to artificially stabilize the domain structure of the core and, using the nonlinear properties of a ferromagnet, to obtain, by a single measurement, information on the temporal magnetic instability and to ensure an increase in the measurement accuracy, expressiveness of control and its simplification. In addition, it is possible to determine the distribution of the intensity of magnetic instability in the field of weak fields, which makes it possible to determine the favorable mode of operation of the core in the apparatus (amplitude and frequency of the alternating field). This increases the information content of the control.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874328114A SU1566314A1 (en) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Method of determining time instability of magnetic permeability of cores |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874328114A SU1566314A1 (en) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Method of determining time instability of magnetic permeability of cores |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1566314A1 true SU1566314A1 (en) | 1990-05-23 |
Family
ID=21336246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874328114A SU1566314A1 (en) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Method of determining time instability of magnetic permeability of cores |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1566314A1 (en) |
-
1987
- 1987-11-13 SU SU874328114A patent/SU1566314A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ATE15725T1 (en) | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASUREMENT OF A MAGNETIC FIELD, IN PARTICULAR THE EARTH'S MAGNETIC FIELD. | |
SU1566314A1 (en) | Method of determining time instability of magnetic permeability of cores | |
Moses et al. | Iron loss in non-oriented electrical steels under distorted flux conditions | |
RU2727071C1 (en) | Hysteresis loop recording device | |
SU1040437A1 (en) | Ferromagnetic specimen magnetic characteristic measuring method | |
Havlíček et al. | On-line testing device using the compensation method | |
RU2421748C2 (en) | Test method of products from magnetically soft materials | |
Sonoda et al. | Measurement of fluctuations of magnetized loop in amorphous cores | |
SU447652A1 (en) | Method for measuring losses in magnetization reversal of magnetically soft materials | |
SU828137A1 (en) | Method of measuring specific loss in electric-sheet steel | |
SU1314265A1 (en) | Method of estimating maturity of cotton fibre | |
SU1099293A1 (en) | Device for measuring dynamic reversible magnetic permeability | |
SU1043481A1 (en) | Electromagnetic method for measuring ferromagnetic article diameter | |
SU1114938A1 (en) | Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic objects | |
SU1048434A1 (en) | Device for measuring ferromagnetic material static magnetic parameters | |
Edmundson | Electrical and magnetic measurements in an electrical engineering factory | |
SU1173365A1 (en) | Method of non-contact measurement of magnetic permeability and electric conductivity of conductor materials | |
SU1756841A1 (en) | Method of calibrating hall gradientometers | |
SU913289A1 (en) | Magnetometer | |
SU457944A1 (en) | Measurement method of variable magnetic fields | |
SU911391A1 (en) | Device for measuring remagnetization losses of ferromagnetic specimen | |
SU1682900A1 (en) | Method of testing physico-mechanical parameters of crystalline structure of ferromagnetic bodies | |
SU1012164A1 (en) | Ferromagnetic material magnetic permeability measuring device | |
SU789959A1 (en) | Reversible permeance meter | |
SU1495727A1 (en) | Device for measuring specific magnetic energy of ferromagnetic materials |