SU913292A1 - Устройство для сортировки постоянных магнитов 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для сортировки постоянных магнитов на большое число групп, что необходимо, например, при производстве электроизмерительных приборов.

Известно устройство с использованием датчика с частотным выходом для контроля постоянных магнитов по рабочей индукции, которое содержит чувствительный элемент с нанесенной на него обмоткой, генератор, мастотометр [13.

Недостатками устройства являются малая точность и разрешающая способность измерения рабочей индукции образцов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для разбраковки постоянных магнитов, которое содержит чувствительный элемент, выполненный в виде кольцевого ферритового сердечника с нанесенными на него обмотками,

2

первая из которых соединена последовательно с резистором и включена на вход генератора переменного напряжения, к которому подсоединена параллельно входная цепь дифференциальнодиодной фазочувствительной схемы, а вторая обмотка со средней точкой подключена к дифференциально-диод·^ ной фазочувствительной схеме, индикатор.

Принцип действия устройства основан на измерении фазового сдвига между питающим током и напряжением в контуре-, в который входит обмотка, соединенная последовательно через резистор с генератором переменного напряжения. Тангенс угла фазового сдвига пропорционален индуктивности данной обмотки, а следовательно, и индукции магнитного поля постоянного магнита [2].

Недостатками известного устройства для разбраковки постоянных магнитов являются малая величина точности

913292

и разрешающей способности измерения в результате значительного изменения положения рабочей точки с выходом на пологие участки кривой намагничивания сердечника чувствительного элемента. Это делает невозможным сортировку магнитов на большое число групп (более 10) со значительной разницей в намагниченности магнитов крайних групп и одновременно малыми отличиями для магнитов смежных групп.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно.соединенные генератор переменного напряжения, дифференциально-диодный фазочувствительный блок, измерительный прибор, а также чувствительный элемент, выполненный в виде кольцевого ферритового сердечника с нанесенными на него намагничивающей обмоткой, которая расположена к генератору переменного напряжения, и индикаторной обмоткой со средней точкой, подключенной к дифференциально-диодному фазочувствительному блоку, введены дифференциальный усилитель, блок регулируемого опорного напряжения, а на сердечник чувствительного элемента дополнительно нанесена компенсирующая обмотка, при этом неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к выходу дифференциальнодиодного фазочувствительного блока, инвертирующий - вход - к блоку регулируемого опорного напряжения, а выход соединен с компенсирующей обмоткой чувствительного элемента.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для сортировки постоянных магнитов по магнитной индукции.

Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, чувствительный элемент 2, выполненный в виде кольцевого ферритового сердечника 3 с нанесенными на него намагничивающей обмоткой 4, индикаторной обмоткой 5, и компенсационной обмоткой 6, дифференциально-диодный фазочувствительный блок 7, дифференциальный усилитель 8, блок 9 регулируемого опорного напряжения и измерительный прибор 10.

Устройство работает следующим образом.

При намагничивании кольцевого ферритового сердечника 3 током, протекающим в намагничивающей обмотке 4 от генератора 1 переменного напряжения, в материале сердечника 3 образуется магнитное поле, изменяющееся по гармоническому закону, которое имеет малую величину и почти не оказывает влияния на дифференциальную проницаемость. При отключенной компенсирующей обмотке 6 под влиянием внешнего поля, создаваемого контролируемым магнитом, происходит перемещение рабочей точки ферритового сердечника 3 по кривой намагничивания и изменение индуктивности намагничивающей обмотки 4.

В результате меняется фазовый сдвиг между намагничивающим током и напряжением в контуре, в который входит намагничивающая обмотка 4 и, следовательно, изменяется выходное напряжение дифференциально-диодного фазочувствительного блока 7. Показания измерительного прибора 10, подключенного к выходу фазочувствительного блока 7, пропорциональны величине магнитной индукции исследуемого магнита. При выходе рабочей точки на пологий участок кривой намагничивания чувствительность устройства резко падает, так как даже значительные изменения внешнего магнитного поля не приводят к заметным изменениям индуктивности намагничивающей обмотки 4.

При подключении компенсирующей обмотки 6 ток, протекающий по ней от дифференциального усилителя 8, определяет величину вспомогательного поля, которое, алгебраически суммируясь с измеряемым полем, перемещает рабочую точку по кривой намагничивания. Очевидно, для эффективного [, управления магнитной проницаемостью величину вспомогательного поля следует выбрать соответственно максимальной крутизне кривой намагничивания. С этой целью в устройство введен блок 9 регулируемого опорного напряжения, подключенный к инвертирующему входу дифференциального усилителя 8. Выбором коэффициента передачи дифференциального усилителя 8, неинвертирующий вход которого соединен с выходом фазочувствительного блока 7, при условии целесообразного компромисса между запасом устойчивости устройства и положения рабочей

⁵ 9

точки ферритового сердечника 3, достигается стабилизация рабочей точки на участке максимальной крутизны кривой намагничивания.

Таким образом, введение дифференциального усилителя 8, блока 9 регулируемого опорного напряжения и применение компенсирующей обмотки 6 в данном устройстве повышает точность и разрешающую способность измерения магнитной индукции, что позволяет производить сортировку постоянных магнитов по магнитной индукции на большее число групп со значительной разницей в намагниченности магнитов крайних групп и одновременно малыми отличиями для магнитов смежных групп.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для сортировки постоянных магнитов по магнитной индукции, содержащее последовательно соединенные генератор переменного , напряжения дифференциально-диодный фазочувствительный блок, измерительный прибор, а также чувствительный элемент, выполненный в виде кольцевого ферритового сердечника с нанесенными на него намагничивающей об3292 6

   моткой, которая подсоединена к генератору переменного напряжения, и индикаторной обмоткой со средней точкой, подключенной к дифференциаль

   ₅ но-диодному фазочувствительному блоку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дифференциальный усилитель, блок регулируемого опорю ного напряжения, а на сердечник чувствительного элемента дополнительно нанесена компенсирующая обмотка, при этом неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен

   ,5 к выходу дифференциально-диодного фазочувствительного блока, инвертирующий вход - к блоку регулируемого опорного напряжения, а выход соединен с компенсирующей обмоткой чувст2о вительного элемента.