SU892392A1

SU892392A1 - Device for measuring electromagnetic parameters of high frequency ferromagnetic tested specimen

Info

Publication number: SU892392A1
Application number: SU802915998A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Кугаевский; Анатолий Бертусович Лукашенок
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им. Ленинского Комсомола
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1981-12-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОг4АГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСПЫТУЕМОГО ОБРАЗЦА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ФЕРРОМАГНЕТИКА(54) DEVICE FOR MEASUREMENT OF ELECTRIC-OPTICAL PARAMETERS OF THE TESTED SAMPLE OF HIGH-FREQUENCY FERROMAGNET

t t

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени электромагнитных параметров ферромаг- W нетиков на высоких частотах, в частности магнитной проницаемости . . The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the electromagnetic parameters of ferromagnets at high frequencies, in particular magnetic permeability. .

Наиболее близким к предлагаемому по назначению и технической сущнос 10 ти вл етс устройство дл измерени электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный . g в виде наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенные делитель напр жени и операционный усилитель с положительной обратной св зью, в цепь jO которого последовательно включены на ружный цилиндр и центральный электрод коаксиального держател . Достоинством известного устройства вл етс хороша универсальность ис- 25 пользовани дл измерени электромагнитных параметров ферромагнетиков в широком интервале свойств при .сравнительной простоте конструк ,ции 1. 30Closest to the proposed by its purpose and technical essence, 10 is a device for measuring the electromagnetic parameters of a test sample of a high-frequency ferromagnet, containing a coaxial holder, made. g in the form of an outer cylinder with a central electrode, and a voltage divider and an operational amplifier with positive feedback, connected in series, in the jO circuit of which are sequentially connected to the outer cylinder and the central electrode of the coaxial holder. An advantage of the known device is a good versatility of use for measuring the electromagnetic parameters of ferromagnets in a wide range of properties with comparative simplicity of design 1. 30

Недостатком этого устройства вл етс низка точность измерени по причине паразитного вли ни на исходные результаты,собственных параметров устройства (в основном держател ), которые практически имеют тот же пор док, что и показатели испытываемого образца, а это особенно нежелательно в случае слабовыраженности электромагнитных характеристик ферромагнетиков,A disadvantage of this device is the low measurement accuracy due to the parasitic effect on the original results of the device’s own parameters (mainly the holder), which are practically of the same order as the test sample, and this is especially undesirable in the case of weak electromagnetic characteristics of ferromagnets ,

Цель изобретени - повышение точности измерени электромагнитных параметров высокочйстотных ферромагнетиков , в частности их магнитной проницаемости.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the electromagnetic parameters of high-precision ferromagnets, in particular their magnetic permeability.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл измерени :электромагнитных параметров испытуе мого образца высокочастотного ферромагнетика , содержащее коаксиаль- ный держатель, выполненный в виде короткоэамкнутого наружного цилннд ра с Центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционн .ы усилитель с положительной обратной св зью, снабжено двум катушками индуктивности, соединенными собой последователйноThe goal is achieved by the fact that the device for measuring: the electromagnetic parameters of the test sample of a high-frequency ferromagnet, containing a coaxial holder, made in the form of a short-circuited outer cylinder with a central electrode, and an operational amplifier with a positive feedback connected in series with it, equipped with two inductors connected in series

встречно и индуктивно св занными друг с другом, при этом одна катушка индуктивности последовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держател включена в цепь положительной обратной св зи операционного- усилител , а друга - подключена свободным концом ко входу операционного усилител .opposite and inductively coupled with each other, with one inductor in series with the short-circuited outer cylinder and the central electrode of the coaxial holder connected to the positive feedback circuit of the opamp-amplifier, and the other connected to the input of the op-amp.

На фиг.1 изображена принципиаль- на схема устройства; на фиг.2 - райрез Л-А на фиг.1.Figure 1 shows a schematic diagram of the device; figure 2 - rirese LA in figure 1.

Устройство дл измерени электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика содержит коаксиальный держатель имеющий на высоких частотах собственную индуктивность 1д и выполненный в,виде короткозамкнутого наружного цилиндра 1 с центральным электродом 2,.внутри которого (держател ) размещаетс испытываемый образец 3, например, тороидальной формы, операционный усилитель 4 (фиг.1) с положительной обратной св зью, две катушки 5 и б индуктивности.A device for measuring the electromagnetic parameters of a test sample of a high-frequency ferromagnet contains a coaxial holder having its own inductance 1d at high frequencies and made in the form of a short-circuited outer cylinder 1 with a central electrode 2, inside of which (holder) is placed the test sample 3, for example, a toroidal shape, operating amplifier 4 (Fig. 1) with positive feedback, two coils 5 and b of inductance.

Катушки 5 и б индуктивности соединены между собой последовальноБстречно и тесно индуктивно св заны друг с другом. Коэффициент св зи К определ етс соотношениемThe coils 5 and b of the inductance are interconnected sequentially. The inflammatory and closely inductively coupled to each other. The coupling coefficient K is determined by the ratio

К : -Ггде М - величина взаимоиндукции катушек 5 и б индуктивности; .U- соответствующие значени их индуктивностей.K: -GGde M is the value of the mutual induction of coils 5 and b of inductance; .U- corresponding values of their inductances.

Значен-ие индуктивности L выбираетс , исход из услови , причем , а соотношение между L, и --ri - таким образом, чтобы обеспечить необходимый уровень М.The value of inductance L is chosen, based on the condition, and, and the ratio between L, and - ri - in such a way as to provide the necessary level M.

Одна из катушек индуктивности, в частности катушка 5 индуктивности последовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром 1 коаксиаль него держател и центральным электродом 2 включена в цепь положительной обратной св зи операционного усилител 4, а друга катушка 6 индуктивности подключена свободным концом к одному из его входов. Входы операционного усилител 4 подключаютс к выходу измерительного прибора (не пока .зан) , например к куметру (измерителю добротности) или к измерителю полных сопротивлений.One of the inductors, in particular, the inductor 5 in series with a short-circuited outer cylinder 1, a coaxial holder for it and the central electrode 2 is connected to the positive feedback circuit of the operational amplifier 4, and the other inductor 6 is connected to one of its inputs. The inputs of the operational amplifier 4 are connected to the output of the measuring device (not yet), for example, to a cumeter (Q-meter) or to an impedance meter.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

За счет реализации в устройстве услови |1, в цепи положительной обратной св зи операционного усилител 4, включающей последовательно соединенные короткозамкнутый наружный цилиндр 1, центральный электрод 2 и катушку 5 индуктивности, обепечиваетс известный из теории индукоивно св занных элементов так иазываемый емкостный эффект (или вление отрицательной индуктивности).причем эта цепь составл ет лишь отдельный участок в общей последовательной цепи короткозамкнутого коаксиального держател и обоих.катушек 5 и 6 индуктивности, имеющей выраженный индуктивный характер и питаемой от высокочастотного генератора измеритель .ного прибора.By implementing in the device condition | 1, in the positive feedback circuit, an operational amplifier 4 comprising a series-connected short-circuited outer cylinder 1, a central electrode 2 and an inductance coil 5, provides the known capacitive effect known from the theory of inductively coupled elements (or negative inductance). Moreover, this circuit constitutes only a separate section in the common series circuit of a short-circuited coaxial holder and both inductance coils 5 and 6, having boiling expressed inductive and fed from a high frequency generator .nogo measuring instrument.

В результате цепь пололжительной обратной св зи операционного усилител 4 оказываетс искусственно очищенной от собственной индуктивности 1д коаксиального держател испытываемого образца, высокочастотного ферромагнетика, а определ ема .посредством соответствующего измерительного прибора с учетом коэффициента усилени операционного усилител реактивна составл юща полного сопротивлени держател с испытываемым образцом 3 касаетс только последнего и характеризует его реактивные электромагнитные свойства, в частности величину магнитной проницаемости в чистом виде.As a result, the positive feedback circuit of the operational amplifier 4 is artificially purified from its own inductance 1d of the coaxial holder of the test sample, the high-frequency ferromagnet, and determined by means of an appropriate measuring device with regard to the gain of the operational amplifier, the reactive impedance of the holder with the test sample 3 relates to only the latter characterizes its reactive electromagnetic properties, in particular, rank permeability in pure form.

Таким образом, предлагаемое устройство , позвол ет значительно повысить точность измерени электромагнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков за счет исключени из измерительного процесса паразитного вли ни собственных параметров держател испытываемого образца. Это в целом увеличивает эффективность и качество магнитометрических измерений .Thus, the proposed device significantly improves the accuracy of measuring the electromagnetic characteristics of high-frequency ferromagnets by eliminating from the measurement process the parasitic effect of the intrinsic parameters of the holder of the test sample. This generally increases the efficiency and quality of magnetometric measurements.

Формула.изобретени Invention Formula

Устройство дл измерени электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика , содержащее коаксиальный держатель , выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционный усилитель с .положительной обратной св зью , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , оно снабжено двум катушками индуктивности, соединенными между собой последовательно-встречно и индуктивно св занными друг с другом , при этом одна катушка- индуктивности последовательно с коротзакомкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держател включена в цепь положительной обратной св зи операционного усилител , а друга - подключена свободным концом ко входу операционного усилител .A device for measuring the electromagnetic parameters of a test specimen of a high-frequency ferromagnet, containing a coaxial holder made in the form of a short-circuited outer cylinder with a central electrode, and an operational amplifier connected in series with positive feedback, in order to increase the measurement accuracy equipped with two inductors connected together in series-counter and inductively coupled with each other, with one cat Ka korotzakomknutym inductance in series with the outer cylinder and a central coaxial electrode holder included in the circuit a positive feedback of the operational amplifier and the other - the free end is connected to the input of the operational amplifier.

Источники информации, прин тые во Внимание при экспертизеSources of information taken in attention during examination

1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2481794,кл. G 01 R 33/12 22.05.78.1. USSR author's certificate in application number 2481794, cl. G 01 R 33/12 05.22.78.

Claims

Claim

A device for measuring the electromagnetic parameters of a test sample of a high-frequency ferromagnet, containing a coaxial holder made in the form of a short-circuited outer cylinder with a central electrode, and an operational amplifier with positive feedback connected in series with it, in order to increase the accuracy measurement, it is equipped with two inductance coils connected to each other in series, opposite and inductively connected to each other, with one coil the inductance in series with the short-circuited outer cylinder and the central electrode of the coaxial holder is included in the positive feedback circuit of the operational amplifier, and the other is connected with the free end to the input of the operational amplifier.