SU789941A2 - Устройство дл измерени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов - Google Patents

Description

Изобретение относится к области магнитных намерений, в частности к испытаниям и измерениям магнитных характеристик ферромагнитных материалов в стационарных магнитных полях, и может быть использовано для измерения магнитного ⁵ момента образцов .

По основному авт. св. № 558235 известно устройство.для измерения стати*· ческих магнитных характеристик ферромаг!⁰ нитных материалов, содержащее намагничивающую и измерительную катушку .подключенную через синхронный детектор ко входу регистратора, другой вход которого через намагничивающую катушку связан ¹⁵ с выходом регулируемого источника постоянного тока, а также последовательно соединенные генератор управляющего напряжения, связанный со вторым входом синхронного детектора и механизм угловых колебаний , причем измерительная катушка выполнена в виде прямоугольной рамки, плоскость виткой которой паралле льна направлению намагничивающего поля и оси механизма угловых колебаний, а большая сторона измерительной катушки, совпадающая с направлением намагничивающего поля, выбрана из условия А/в 10 , где Айв соответственно большая и меньшая стороны измерительной катушки 14Известное устройство позволяет производить измерения магнитного момента стержневых образцов в разомкнутой магнитной цепи с записью- на двухкоординатном самописце. К фильтру синхронного детектора известного устройства предъявляются противоречивые требования : с одной стороны , для уменьшения погрешностей .обусловленных шумами , постоянную времени синхронного детектора необходимо увеличивать , а с другой стороны для уменьшения динамических погрешностей ее необходимо уменьшать. Эти противоречивые требования на практике приводят к заметной погрешности из-за шумов при испытании материалов с малой

78994 проницаемостью , а при испытании материалов с большой магнитной проницаемоетью - к значительным динамическим погрешностям . Этот недостаток особенно проявляет себя при записи , например , предельных петель магнитного гистерезиса, когда величина магнитной проницаемости по петле изменяется в широких пределах . ¹

Цель изобретения — повышение точности^ измерения. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов , содержащее намагничивающую и измерительную катуш- и ку , подключенную через синхронный детектор ко входу регистратора , другой вход которого через намачничивающую катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока , а также jq последовательно соединенные генератор управляющего напряжения , связанный со вторым входом синхронного детектора, и механизм угловых колебаний , причем измерительная катушка выполнена в виде 25 прямоугольной рамки , плоскость витков которой параллельна направлению намагничивающего поля и оси механизма угловых колебаний, а большая сторона измерительной катушки , совпадающая с направлением 30 намагничивающего поля , выбрана из условия А/в -10 , где А и в соответственно большая и меньшая стороны измерительной катушки , снабжено последовательно соединенными дополнительным фильтром , диф- 35 ференцирующим усилителем и лампочкой накаливания, причем вход дополнительного фильтра соединен’со входом В.С-фильтра на фоторезисторе, оптически связанном с лампочкой накаливания. 40

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства . Устройство содержит намагничивающую катушку 1., механизм 2 угловых колебаний , регулируемый источник 3 постоянного тока , генератор 4 управляющего напряжения , синхронный детектор 5 , измерительную катушку 6 , эталонный резистор 7 , двухкоординатный самописец 8 . Устройство также содержит дополнительный фильтр 9 , дифференцирующий усилитель 10 и лампочку накаливания 11 . Намагничивающая катушка 1 принимает ток от регулируемого источника 3 постоянного тока , Для этого выход регулируемого источника 3 постоянного тока соединен с намагничивающей катушкой 1 , последовательно с которыми включен эталонный

-резистор 7 , с которого на координату 'X*' двухкоординатного самописца 8. подается падение напряжения , пропорциональное величине намагничивающего поля . Направление намагничивающего поля показано стрелкой . На оси 12 механизма 2 угловых колебаний закреплен образец 13, ориентированный своей длинной осью вдоль направления намагничивающего поля и расположенный симметрично относительно больших сторон измерительной катушки 6, расположенной вблизи образца 13 так,что плоскость витков ее параллельна плоскости, образованной осью колебаний и направлением намагничивающего поля . Ось 12 механизма 2 угловых колебаний расположена, перпендикулярно направлению намагничивающего поля . Большая сторона измерительной катушки 6 совпадает с направлением намаг— .ничивающего поля . Выход измерительной катушки 6 соединен со входом синхронно го детектора 5 , выход которого через

RC — фильтр , оостоящий из резистора 14 и конденсатора 15 , подсоедияенен к координате 'у^г двухкоординатнего самописца 8 . Выход генератора 4 управляющего ‘_г напряжения подсоединен к управляющему входу синхронного детектора 5 и механизму 2 угловых колебаний: .Ко вхо-( ду дополнительного фильтра 9 подсоединен выход синхронного детектора 5,. а к выходу вход дифференцирующего усилители 10 . Лампочка 11 подсоединена к выходу дифференцирующего усилителя 10 и расположена вблизи от поверхности резистора 14, причем в качестве последнего использован фоторезистор ,

Устройство работает следующим образом .

Механизм 2 угловых колебаний приводится в действие от генератора 4 управляющего напряжения , при этом, образец 13 совершает периодические угловые колебания с небольшой амплитудой, В результате этого в измерительной катушке 6 индуктируется переменная ЭДС „ которая с учетом фазы детектируется синхронным детектором 5 и через RC — фильтр подается на координату 'У^г двухкоординатного самописца 8, на координату 'X* которого подается напряжение , пропорциональное величине намагничивающего поля . Одновременно напряжение с выхода синхронного детектора 5 через дополнительный фильтр 9 подается на вход дифференцирующего усилителя 10 ,а с выхода последнего на лампочку 11 накаливания . При малой проницаемости испытуемого материала образца ток через лампочку 11 накатывания мал и , следовательно , сопротивление фоторезистора 14 велико , а полоса пропускания фильтра узка . Поскольку выходное напряжение дифференцирующего усилителя 10 пропорционально дифференциальной магнитной проницаемости, то при большой магнитной проницаемости испытуемого материала ток через лампочку 11 накалывания увеличивается, постоянная времени R.C — фильтра уменьшается , а его полоса Пропускания увеличивается .

Claims (1)

1. проницаемостью , а при испытании материалов с большой магнитной проницаемос« тью - к значительным динамическим погрешност м . Этот недостаток особенно про вл ет себ  при записи , например , предельных петель магнитного гистерези са, когда величина магнитной проницаемости по петле измен етс  в широких пределах . Цель изобретени  - повышение гочностих измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени статических магнитных xapaK-iepHCTHK ферромагнитных материалов , содержащее намагничивающую и иа лерительную катушку , подключенную через синхронный детектор ко входу регистратора i другой вход которого через намачничивающую катушку св зан с выходом регулируемого источника посто нного тока , а также последовательно соединенные геиераггор управл ющего напр жени  , св занный со вторым входом синхронного детектора, и К1.еханиам угловых колебаний , причем иаиерительна  катушка выполнена в виде пр моугольной рамки , плоскость витков которой параллельна направлению намагничивающего пол  .-и оси механиаиа угловых колебаний, а больша  сторона измерительной катушки , совпадающа  с направлением намагничивающего пол  , выбрана из услов А/в -10 , где А и в соответственно боль ша  и меньша  стороны измерительной катушки , снабжено последовательно соединенными дополнительным фильтром , дифференцирующим усилителем и лампочкой накаливани , причем вход дополнительного фильтра соединенсо входом ЯС-фильтра на фоторезисторе,- оптически св занном с лампочкой накаливани , На чертеже приведена функциональна  схема предложенного устройства . Устройство содержит намагничивающую катушку 1,, механизм 2 угловых колебаний , регулируемый источник 3 посто нного тока , генератор 4 управл ющего напр жени  , синхронный детектор 5 , измерительную катушку 6 , эталонный резис тор 7 , двухкоординатный самописец 8 . Устройство также содержит дополнительный фильтр 9 , дифференцирующий усилитель 10 и лампочку накаливани  11 . На магничиваю ща  катушка 1 принимает ток от регулируемого источника 3 посто нного тока , Дл  этого выход регулируемого источника 3 посто нного тока соединен с намагничивающей катушкой 1 , последовательно с которым.и включен эталонный резистор 7 , с которого на координату X двухкоординатного самописца 8. поаетс  падение напр жени  , пропорциональное величине намагничивающего пол  , Направление намагничивающего ПЭд  показано стрелкой , На оси 12 механизма 2 угловых колебаний закреплен образец 13, ориентированный своей длинной О1:ью вдоль направлени  намагничивающего пол  и расположенный симметрично относительно больших сторон измерительной катушки 6, расположенной вблизи образца 13 так,что плоскость витков ее параллельна плоскостИ| образованной осью колебаний и направлением намагничивающего пол  . Ось 12 механизма 2 .угловых колебаний расположена, перпендикул рно направлению намагничивающего пол  , Больша  сторона измерительной катушки 6 совпадает с направлением намаг- нич вающего пол  . Выход иаиерительной катушки 6 соединен со входом синхронно го детектора 5 , аыход которого через RC - фильтр , оосто щий из резистора 14 и конденсатора 15 , подсоеди енен к координате у двухкоординатнсго самописца 8 , Выход генератора 4 управл ющего напр  {ени  подсоединен к управл ющему входу синхронного детектора 5 и механизму 2 угловых колебаний: ,Ко вхо-( ду дополнительного фильтра 9 подсоединен выход синхронного детектора 5,. а к выходу вход дифференцируюсшего усилител  Ю . Лампочка 11 подсоединена к выходу дифференцирующего усилител  10 и располо ена вблизи от поверхности резистора 14, причем в качестве последнего использован фоторезистор . Устройство работает следующшл образом . Механизм 2 угловых колебаний приводитс  в действие от генератора 4 управл ющего напр жени  , при образец 13 совершает периодические угловые колебани  с небольшой амплитудой, В результа .е этого в измерительной катушке 6 индуктируетс  переменна  ЭДС „ котора  с учетом фазы детектируетс  синхронным детектором 5 и через RC - (|)ильтр подаетс  на координату У двухкоординатного самописца 8, на координату которого подаетс  напр жение , пропорциональное величине намагничивающего пол  . Одновременно напр жение с выхода синхронного детектора 5 через дополнительный фильтр 9 подаетс  на вход диффере ацирующего усилител  10 ,а с выхода последнего на лампочку 11 накаливани  . При малой проницаемости испытуемого материала образца ток через лампочку 11 нака7:ыванк  мал и , следовательно , сопротивление фотореаистора 14 велико , а полоса пропускани  фильтра узка . Поскольку выход ное напр  ение дифференцирующего усйлител  10 пропорционально ди(Й еренцнальной матитной проницаемости, то при большой магнитной проницаемости испытуемого материала ток через лампочку 13. накалывани  увеличиваетс , посто нна  времени R.C фильтра уменьшаетс  , а его полоса пропускани  увеличиваетс  . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  статическнх магнитных характеристик фарромагнитн материалов по авт. св. № 558235 отличающеес  тем что ,с целью повышени  точности оно снабжено последовательно соединенными дополнительным фильтром, дифференцирующим усилителем и лампочкой накаливани , причем вход дополнительного фильтра соединен со входом RC фютьтра на фото резисторе, оптически св занном с лампочкой накаливани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 558235 кл. GO1R33/02