SU875320A1

SU875320A1 - Device for registering hysteresis static loops

Info

Publication number: SU875320A1
Application number: SU802885436A
Authority: SU
Inventors: Вадим Анатольевич Шахнин; Николай Степанович Казаков; Владимир Салиевич Катык
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-10-23

Description

Изобретение относится к средствам определения магнитных параметров и xa-i , рактерисгик ферромагнетиков. IThe invention relates to means for determining magnetic parameters and xa-i, bacterisyg ferromagnets. I

Известно устройство для определения статических петель гистерезиса·, включающее в себя реостат для установки на- ⁵магничивающего тока, коммутирующее устройство, амперметр и баллистический гальванометр си.A device for determining the static hysteresis loops · including a rheostat for setting HA ⁵ magnetization-reversing current switching device, an ammeter and B ballistic galvanometer.

Недостатками этого устройства являюте я чрезвычайно большая трудоемкость регистрации гистерезисного цикла и недостаточно высокая точность.The disadvantages of this device are the extremely high complexity of registering a hysteresis cycle and insufficiently high accuracy.

Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устрой— _J5ство для регистрации петли гистерезиса, содержащее блок намагничивания, на-. ?магничивающую и измерительную обмотки, эталонный резистор, интегратор, самописец и блок выделения скачков, вкж>- _ичающий в себя усилитель фиксатор уровня, ключ и пороговый блок Г2] .The closest in technical essence to the proposed one is a _J5 device for registering a hysteresis loop containing a magnetization block, on. ? magnetizing and measuring windings, a reference resistor, an integrator, a recorder and a block for selecting jumps, including> - _{and a} level lock incorporating an amplifier, a key and a threshold block G2].

Недостатком известного устройства, является низкая точность определения ста— .тических гистерезисных циклов, обусловίленная потерей информации о плавных процессах перемагничивания ферромагнитного образца и погрешностью интегрирования.A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the static hysteresis cycles due to the loss of information about the smooth processes of magnetization reversal of a ferromagnetic sample and the integration error.

Цель изобретения - повышение точности регистрации*The purpose of the invention is improving the accuracy of registration *

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, намагничивающую обмотку и эталонный резистор, а также измерительную обмотку и регистрирующий прибор, введены последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения, блок вычитания и блок квантования по времени, выход которого связан со входом блока намагничивания, а также фильтр нижних частот, соединенный с измерительной обмоткой, выход которого соединен со вторым входом блока вычитания, а входы регистрирующего прибора .подключены к выходу генератора .линейно изменяющегося напряжения и к эталонному резистору.This goal is achieved by the fact that in a device containing a serially connected magnetization unit, a magnetizing winding and a reference resistor, as well as a measuring winding and a recording device, serially connected linearly varying voltage generator, a subtraction unit and a time quantization unit, the output of which is connected to the input magnetization unit, as well as a low-pass filter connected to the measuring winding, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit, and the inputs of the recording boron. connected to the output of the generator. linearly varying voltage and to a reference resistor.

На фиг. 1 изображена структурная схёма предлагаемого устройства; на фиг.2 Представлены эпюры напряженности и индукций магнитного поля; поясняющие принт иип действия устройства. 5In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device; figure 2 presents the plot of the intensity and induction of the magnetic field; explaining the print and type of action of the device. 5

Устройство (фиг. 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, блок 2 вычитания, блок 3 квантования по времени, блок 4 намагничивания, намагничивающую to обмотку 5 и эталонный резистор 6. Последовательно с измерительной обмоткой 7 включен фильтр 8 низких, частот, выход которого через цепь обратной связи подключен ко второму входу блока 2 вычитания. 15 Вертикальный вход регистрирующего прибора (самописца) 9 соединен с выходом генератора 1 линейно изменяющегося напряжения, горизонтальный вход подключен к эталонному резистору 6. 20The device (Fig. 1) contains a serially connected linearly varying voltage generator 1, a subtraction unit 2, a time quantization unit 3, a magnetization unit 4, magnetizing to a winding 5 and a reference resistor 6. A low-pass filter 8 is connected in series with the measuring winding 7, whose output is connected through the feedback circuit to the second input of the subtraction unit 2. 15 The vertical input of the recording device (recorder) 9 is connected to the output of the generator 1 of a ramp voltage, the horizontal input is connected to a reference resistor 6. 20

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При разомкнутой цепи отрицательное обратной связи на вход блока 3 квантования действует линейно изменяющееся напряжение, ?₅а в намагничивающей обмотке 5 протекает ток, описываемый ступенчатой функциейWith an open circuit, negative feedback at the input of quantization block 3 is affected by a linearly varying voltage,? _{5 a} current flows in the magnetizing winding 5, described by a step function

Япт>Кпт, где Т «Ύ₀ι ³⁰ Yapt> Kpt, where T «Ύ ₀ ι ³⁰

Т - период квантования;T is the quantization period;

Тд - длительность цикла перемагни1 * чивания.TD is the duration of the remagnetization cycle.

В результате в измерительной обмотке 7 наводятся импульсы ЭДС, площадь ко- ³⁵торых определяется положением рабочей точки контролируемого образца на петле гистерезиса.As a result, the measuring coil 7 are induced EMF pulses, area ³⁵ Ko toryh operating point determined by the position the test sample on the hysteresis loop.

При замыкании цепи обратной связи сигнал с фильтра & низких частот, про- ⁴⁰порцион а льный среднему значению скорости изменения магнитной индукции в образце, корректирует напряжение на входе блока 3 квантования, а следовательно, высоту степеней намагничивающего тока в соответ- ⁴5 ствии с текущим значением магнитной проницаемости образца (<Jnr. 2). Вследствие этого площадь импу/ъсов ЭДС в измерительной обмотке 7 и среднее значение ско рости изменения магнитной индукции стабилизируются, причем последняя становится равной скорости изменения напряжения на выходе генератора 1. Таким образом, подключение вертикального входа самописца 9 к генератору 1, а горизонтального к эталонному резистору 6 обеспечивает при соответствующем выборе скорости изменения выходного напряжения генератора 1 , регистрацию статической петли гистерезиса йсттытуемого образца.On closing the feedback signal from the filter circuit & low frequencies, pro- ⁴⁰ ration and flax average value rate of change of magnetic induction in the sample, corrects the voltage at the input quantization unit 3, and hence the height of degrees of magnetizing current corresponds ^{April 5} Corollary current value of the magnetic permeability of the sample (<Jnr. 2). As a result, the EMF impulse area in the measuring winding 7 and the average value of the rate of change of the magnetic induction are stabilized, and the latter becomes equal to the rate of change of voltage at the output of generator 1. Thus, the vertical input of the recorder 9 is connected to generator 1, and the horizontal to the reference resistor 6 provides, with an appropriate choice of the rate of change of the output voltage of the generator 1, the registration of the static hysteresis loop of the sample being sampled.

Исключение операции интегрирования «с большой постоянной времени из алгоритма работы устройства наряду с сохранением информации о плановых процессах перемагничивания позволяют обеспечить регистрацию статических петель гистерезисов с погрешностью 1-3%, что в 1,5 раза ниже, чем у известных устройств аналогичного назначения.The exception of the integration operation “with a large time constant from the operation algorithm of the device, along with the preservation of information on the planned processes of magnetization reversal, allow the registration of static hysteresis loops with an error of 1-3%, which is 1.5 times lower than that of known devices of a similar purpose.

Claims

(54) DEVICE FOR SOLVING STATIC HYSTERESIS HINGES The invention relates to the determination of magnetic paramears and the characteristics of ferromagnets. A device for determining static loops is hysteresis; it includes a rheostat for setting a magnetizing current, a switching device, an ammeter and a ballast galvanometer Cl 3. The disadvantages of this device are the extremely large laboriousness of registering a hysteresis nickel in a precision that is not sufficiently high. The closest in technical terms to the proposed device is a device for registering a hysteresis loop, containing a magnetization unit, n. magnetising and measuring windings, a reference resistor, an integrator, a recorder, and a scaffs release unit, which includes a 4ixator level amplifier key and an i22 threshold unit. A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining static hysteresis cycles, due to the loss of information about the smooth processes of magnetization reversal of the ferromagnetic sample and the integration error. The purpose of the invention is to improve the accuracy of registration. This goal is achieved in that a device containing a linearly varying voltage, a subtracting unit and a measuring winding, and a subtracting unit, are added to a device containing serially connected magnetization unit, magnetizing winding and reference resistor, as well as measuring winding time slicing, the output of which is connected to the input of the magnetization unit, as well as a low-pass filter connected to the measuring winding, the output of which is connected to by the course of the subtraction unit, and the inputs of the registering device. connected to the generator's output. Linearly from the applied voltage and to the Reference resistor. 387 FIG. 1 shows a structural system of the proposed device; Fig. 4 shows diagrams of the intensity and induction of a magnetic device explaining the print-action device. The device (FIG. I) contains a linearly varying voltage generator 1, a subtraction unit 2, a time quantum block 3, a magnetization block 4, a magnetizing winding 5 and a reference resistor 6, Low frequency filter 8 is turned on The output of which through the feedback circuit is connected to the second input of the subtraction unit 2, the vertical input of the recording device (recorder) 9 is connected to the output of the generator I of linearly varying voltage, the horizontal input is connected to this ground resistor 6. The device operates as follows. With an open circuit, the negative type of coupling on the quad quantization unit 3 acts on a linearly varying voltage, and a current flows through the magnetized winding 5, described by the step function UfnTj KnT, T Toi T, a quantization period; TO is the duration of the remagnetization cycle. As a result, in the measuring winding 7, EMF pulses are induced, the area of which is determined by the position of the operating point K (test sample on the hysteresis loop. When the feedback circuit is closed, the signal from the low frequency filter is proportional to the average rate of change of the mashit induction in the sample, corrects the voltage at the input of the quantization unit, and therefore, the height of the magnetizing current step in accordance with the current value of the sample magnetic permeability ((}, 2) Due to SToro, the area of the impedance of the emf in and The measuring winding 7 and the average value ck 0 of the variation of the magnetic induction stabilize, the latter becoming equal to the rate of change of voltage at the output of the generator 1. Thus, nooh enables the recorder 9 to enter the generator 1 and the horizontal to the reference resistor 6 provides for an appropriate choice of speed Generator output voltage changes; I; registration of a static hysteresis loop; and there is a sample sample resistance. Exclusion of the integration operation With a long time constant, from the algorithm of the device operation, along with the preservation of information about planned reversal processes, it is possible to provide a register of static hysteresis loops with an error of 1-3%, which is 1.5 times lower than the known devices of similar purpose. . Claims An apparatus for recording static hysteresis loops, comprising a series-connected magnetization unit, a magnetizing-winding and a reference cutting TF, as well as a measuring winding and a recording device, so as to improve the accuracy of recording in it a ramp voltage generator, a subtraction unit and a time slicing unit, the output of which is connected to the input of the magnetization unit, as well as a low-pass filter, are connected a measuring coil whose output is connected to a second input of the subtraction unit, and the registering pribsra inputs connected to the outputs generatfa linearly varying voltage and to a reference rezistfu. Sources of Information taken into account in the examination 1. I. I. Kiefer, Testing ferromagnetic material. M., Gosenergoizdat, 1962, p., 122,.

2.Avtsky certificate of the USSR No. 447653, cl. QOlR 33/14, 1972,