SU720383A1

SU720383A1 - Устройство дл подключени испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору

Info

Publication number: SU720383A1
Application number: SU772481794A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Кугаевский; Анатолий Бертусович Лукашенок
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им. Ленинского Комсомола
Priority date: 1977-05-03
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1980-03-05

Description

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для использования при измерениях электромагнитных параметров ферромагнетиков на высоких частотах, в частности, их магнитной проницаемости и угла магнитных потерь при кольцевой фор- ⁵ме сердечника.

Известно устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, содержащее . короткозамкнутый коаксиальный держатель образца (вторичную обмотку), включающий наружный цилиндрический электрод, внутренний электрод и закорачивающую их крышку. На нижнюю часть половины внутреннего электрода надеты одинаковые сердечники с одинаковыми обмотками, представляющими собой половины первичной обмотки, подключаемой к измерительному прибору. В верхнюю часть держателя, представляющую измерительный контейнер, помещают испытуемый образец ферромагнетика, надеваемый на внутренний электрод, верхний элемент которого выполнен в виде двух наборов секторов, расположенных по окружности так, что секторы одного набора помещены между секторами другого [ 1 ]. Достоинством такого устройства является удобство помещения испытуемого образца ферромагнетика в держатель и хорошее согласование его с характеристиками серийных измерительных приборов.

Недостатком его является сравнительная сложность конструкции, а отсюда и дорогостоимость ее практической реализации. За счет увеличенного числа контактируемых поверхностей наружного и внутреннего электродов с короткозамыкающей крышкой держателя переходное сопротивление их трудно поддерживать стабильным, что снижает точность измерения.

Известно устройство, позволяющее уменьшить непостоянство вышеназванного контактного сопротивления, использующее в схеме трансформаторный мост и соответствующее подключение наружного и внутреннего электродов держателя испытуемого образца ферромагнетика к измерительному прибору [2].

Недостатком этого устройства является плохая универсальность в эксплуатации, так как фактически для каждого конкретного его типа необходимо свое устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, и низкая точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения электромагнитных параметров высокочастотных ферромагнетиков.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измеритель- ₁₀ному прибору, содержащем коаксиальный держатель, выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, введены последовательно соединенные делитель напряжения и операционный усилитель с положительной обратной ₁₅связью, в цепь которой последовательно вклю^: чены наружный цилиндр и центральный электрод коаксиального держателя.

Конструкция устройства представлена на чертеже. 20

Устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору включает операционный усилитель 1 с коэффициентом усиления в режиме холостого хода, близким к единице; коак- ₂s спальный держатель 2, содержащий центральный электрод 2, наружный цилиндр 2*и закорачивающую крышку 2; шайбу-подставку 3 из изоляционного материала (например, фторопласта); делитель напряжения 4, соединенный после- ₃₀довательно с операционным усилителем 1. В цепь положительной обратной связи усилителя 1 последовательно включены центральный электрод и наружный цилиндр коаксиального держателя 2. ₃₅

Работа устройства для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору осуществляется следующим образом.

С помощью измерительного прибора (серийного измерителя полного сопротивления, проводимое™ или добротности) определяется входное сопротивление Z_BX устройства, которое связано с сопротивлением коаксиального держателя Zg, наружный цилиндр и центральный элект· ₄₅род которого последовательно включены в цепь положительной обратной связи операционного усилителя, следующей зависимостью

где К - коэффициент усиления операционного усилителя в режиме холостого хода.

Входное сопротивление устройства измеряется дважды. Сначала, когда испытуемый образец высокочастотного ферромагнетика в держателе отсутствует, и при этом измеренная его величина характеризует собственные параметры держателя (на высоких частотах это сопротивление имеет индуктивный характер).

Затем помещают испытуемый образец в держатель (предварительно сняв, а после этого поставив на место короткозамыкаюшую крышку) , в результате чего сопротивление держателя увеличивается на величину полного сопротивления образца Ζθ^ (Z_o6p = R_o6p^+Xo6p)· ^Позначениям обоих замеров находят величину Ζ_ο6ρ, что в дальнейшем по известным аналитическим зависимостям позволяет рассчитать значения магнитной проницаемости и угла магнитных потерь испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика.

Разработанное устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору выгодно отличается от известных устройств подобного назначения, так как позволяет производить измерения соответствующих электромагнитных характеристик с большой точностью, при этом для любого конкретного типа ферромагнетика можно легко выбирать оптимальные условия работы измерительного прибора, исходя из требования обеспечения максимальной точности, что обеспечивает устройству определенную универсальность при эксплуатации. Рабочий частотный диапазон устройства при этом существенно расширяется. Объем испытуемого образца ферромагнетика может быть достаточно малым, что важно при исследовании ферромагнетиков малых типоразмеров. В целом это повышает точность измерения при приемно-сдаточных и контрольных испытаниях ферромагнитных материалов.

Claims

372 необходимо свое устройство дл подключени испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, и ниэк точность измерени . ГДелью изобретени вл етс повыше1ше точности измерени электромагнитных параметров высокочастотных ферромагнетиков. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл подключени испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительно прибору, содержащем коаксиальный держатель , выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, введены последовательно соединенные делитель напр жени и on рационный усилитель с положительной обратной св зью, в цепь которой последовательно включены наружный цилиндр и центральный электрод коаксиального держател . Конструкци устройства представлена на чертеже. Устройство дл подключени испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору включает опер;щионный усилитель 1 с коэффициентом усиление в режи ме холостого хода, близким к единице; коаксиальный держатель 2, содержащий цетральный электрод 2, наружный цилиндр 2и закорачивающую крышку 2; шайбу-подставку 3 из изол ционного материала (например, фтороплас та); делитель напр жени 4, соединенный после довательно с операционным усилителем 1. В цепь положительной обратной св зи усилител 1 последовательно включены центральный электрод и наружный цилиндр коаксиального держател 2. Работа устройства дл подалючени испытуе мого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору осуществл стс следующим образом. С помощью измерительного прибора (серийного измерител полного сопротивлени , прово димости или добротности) определ етс входное сопротивление Zg устройства, которое св зано с сопротивлением коаксиального держател Zg, наружный цилиндр и центральный элект род которого последовательно включены в цепь положительной обратной св зи опергщионного усилител , следующей ;зависимост1 ю ЪУ. K1 где К - коэффициент усилени операщнонного усилител в режиме холостого хода. При К 0,39 - ZBX 100 0.999 - Zgjj 1000 Zg и т.д. Та1сим образом , измер емое входное сопротивлемие держател легко может быть повышено на несколько пор дков, щн этом приведенные значени К реальны, например, дл современнь1х катодных или эмиттерных повторителей. Входное сопротивление устройства измер етс дважды. Сначала, когда испытуемый образец высокочастотного ферромагнетика в держателе отсутствует, и при этом измеренна его величина характеризует собственные параметры держател (на высоких частотах это сопроттление имеет индуктивный характер). Затем помещают испытуемый образец в держатель (предварительно сн в, а после этого поставив на место короткозамыкающую крышку ) , в результате чего сопротивление держател увеличиваетс на величину полного сопротивлени образца Zo5p (обр )- о значени м обоих замеров наход т величину Zggp, что в дальнейшем по известным аналитическим зависимост м позвол ет рассчитать значени мапштной проницаемости и угла магнитных потерь испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика. Разработанное устройство дл подключени испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измертельному прибору выгодно отличаетс от известных устройств подобного шзначени , так как позвол ет производить измеpeinia соответствующих электромагнитных характеристик с большой точностью, при этом дл любого конкретного типа ферромагнетика можно легко выбирать оптимальные услови работы измерительного прибора, исход из требовани обеспечени максимальной точности, что обеспечивает устройству определенную универсальность при эксплуатации. Рабочий частотный диапазон устройства при этом существенно расшир етс . Объем испытуемого образца ферромагнетика может быть достаточно малым, что важно при исследовании ферромагнетиков малых типоразмеров . В целом это повышает точность измерени при приемно-сдаточных и контрольных испытани х ферромагнитных материалов. Формула изобретени Устройство дл подключени испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены последовательно соединенные делитель напр жени и операционный усилитель с положительной обратной св зью, в цель которого последовательно включены наружньп цилиндр и центральный электрод коаксиального держател . Источники информации, прин тые во внима1ше при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 509850, кл. G 01 R 33/12, 17.07.74.
2.Авторское свидетельство СССР N 261563, bar. G 01 R 33/12, 08.07.68.

As

0