SU922669A1 - Устройство дл измерени импульсной магнитной проницаемости магнитных сердечников - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  измерени  импульсной магнитной проницаемости магнитных (например ферритовых)сердечников.

Известно устройство дл  измерени  электромагнитных параметров и определени  характеристик магнитных сердечников в импульсном режиме намагничивани , содержащее генератор намагничивающих импульсов, намагничивающую и измерительную обмотки, интегратор 11.,.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  Точность измерений, обусловленна  погрешност ми-, вноси-. мыми выходным прибором (пиковый вольтметр , осциллограф).

Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство дл  получени  статических характеристик малогабаритных магнитных сердечников при полном и неполном перемагничивании, содержащее генератор намагничивающих импульсов, намагничивающую и измерительную обмотки, интегратор и регистрирующий прибор 2.

Недостаток устройства - низка  точность измерение. Она ограничена погрешностью, вносимой пиковым вольтметром , а также случайной погрешностью . Пиковый вольтметр обеспечивает удовлетворительную точность лишь при измерении амплитуды пр моугольных импульсов достаточно большой -длительности . При измерении же амплитуды импульсов треугольной формы (а именно така  форма импульсов получаетс  на выходе интегратора) погрешность

10 пикового вольтметра сильно возрастает . Кроме того, измерение амплитуды импульсов пиковым вольтметром сопровождаетс  случайной погрешностью.

Цель изобретени  - повышение точ15 ности измерений.

Эта цели достигаетс  за счет того , что в устройство дл  измерени  импульсноймагнитной проницаемости магнитных сердечников, содержащее

20 генератор намагничивающих импульсов, намагннчиванщую обмотку, подключенную к выходу генератора намагничивагацих импульсов, измерительную обмотку , интегратор и регистрируюций при25 бор, введены аттенюатор, усилитель, два ключа, элемент гальванйчной св зи , второй интегратор, источник опорного напр жени , нуль-орган, блок управлени , блок совпадени , генератор

Claims (2)

1. 30 счетных импульсов и счетчик импульсов. причем измерительна  обмотка подклю чена к входу первого интегратора че ррз последовательно соединенные аттенюатор и усилитель,выход первого интегратора через последовательно соединенные первый ключ и элемент гальванической св зи подключен к вхо ду второго интегратора, выход которого через нуль-орган соединен с пер вым входом блока совпадени , генера тор счетных импульсов подключенк второму входу блока-совпадени , к выходу которого подключены последовательно соединенные счетчик импуль сов и регистрирующий прибор, источник опорного напр жени  через второй ключ подключен к входу второго инте ратора, а блок управлени  соединен с управл кгцими входами обоих ключей и с третьим входом блока совпадени . Йа фиг. Д представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 эпюры напр жений. Устройство содержит генератор 1 намагничивавших имульсов, выход которого подключен к намагничивающей обмотке 2, исследуемый магнитный сер дечник 3, последовательно соединенные измерительную обмотку 4, аттенюатор . 5, усилитель 6, интегратор 7, элемент 8 гальванической св зи, вто рой интегратор 9, ключи 10 и 11, ис точник 12 опорного напр жени , нуль орган 13, блок сОл падени  14, rerieратор 15 счетных импульсов, счетчик импульсов 16, регистрирующий прибор 17 и блок управлени  18. Устройство работает следующим образом . Генератор 1 намагничивающих импульсов создает в намагничивающей обмотке 2 однопол рные импульсы тока (фиг. 2 а), которые обеспечивают получение импульсов магнитного пол  следующих с определенной частотой. Импульсы магнитного пол  воздействуют на исследуемый сердечник 3, который при этом перемагничйваетс  по некоторому частному гистереэисно му циклу. При перемагничивании сердечника в измерительной обмотке 4 индуцируютс  двухпол рные импульсы напр жени  (фиг. 2 б), которые через аттенюатор 5 и усилитель б пода ютс  на вход интегратора 7. Интегра тор 7 преобразует двухпол рные импул сы, поступанадие на вход, в одно пол рные (фиг. 2 в), с вольтсекундной площадью q КдКз f Unp(t)dt. q - вольтсекундна  площадь им пульсов на выходе интегра тора 7; КдК-.- коэффициенты передачи соответственно оттенюатора и усилител ; Uj (t) - напр жение на измерительной обмотке устройства в момент времени t; длительность намагничивающего импульса. Весь измерительный цикл устройства состоит из двух тактов и задаетс  управл ющими сигналами, вырабатываемыми в блоке управлени  18. В.течение лервого такта замкнут клюу 10, а ключ.11 разомкнут. С выхода интегратора 7 импульсы через элемент 8 гальванической св зи поступают на вход второго интегратора 9, который суммирует вольтсекундные площади q однопол рных импульсов на выходе первого интегратора.7. Элемент 8 гальванической св зи между выходом интегратора 7 и входом интегратора 9 служит дл  компенсации напр жени  поко  на выходе интегратора 7, определ ющего положение его рабочей точки. Он представл ет собой источник пор-, то нного тока, полюсы которого включены в разрыв между выходом интегратора 7 и входом интегратора 9. Элемент 8 может быть выполнен регулируемым дл  установки нул  измерительной схемы. Эпюры в и г на фиг.2 по сн ют роль элемента 8 св зи в устройстве . Второй интегратор 9 осуществл ет суммирование площадей импульсов q. Напр жение на выходе интегратора 9 в конце первого такта имеет вид где f,, напр жение на выходе интегратора 9 в конце первого такта; t - посто нна  времени интегратора 9; N - число импульсов, поступивших на вход интегратора 9 в.течение первого такта. В течение второго такта замкнут, ключ 11, а ключ 10 разомкнут. При этом на вход интегратора 9 подаетс  посто нное компенсиругацее напр жение от источника 12 опорного напр жени . Пол рность опорного напр жени  противоположна пол рности импульсов, поступивших на вход интегратора 9 в первом такте,. Напр жение на выходе интегратора 9 уменьшаетс  от значен15  и J. до нул  по закону 6Ь,ХД (t) U,,,i,r- Jlf-. (3) где %(,ix/ напр жение на выходу интегратора 9 в момент времени t в течение второго такта; IL...,- напр жение на выходе источника опорного напр жени . В момент времени t окончани  второго такта напр жение на выходе интегратора 9 становитс  равным нулю , следовательно, t - V UnoH - ( ) Одновременного началом второго такта запускаетс  блок совпадени  14 и импульсы частоты f, вырабатываемые генератором 15 счетных, импул сов, поступают на счетчик импульсов 16. Состо ние счетчика 16 указывает регистрирующий прибор 17. Когда напр жение на выходе интегратора 9 достигает нул , срабатывает нульорган 13, останавливающий блок совп дени  14. Число импульсов, прошедших на счетчик 16, равно п f . t q .. (5) Таким образом, из формулы (5) сл дует, что число импульсов, .поступив ших на счетчик 16 за измерительный цикл, пропорционально вольтсекундной площади q импульсов на выходе интегратора 7. Так как импульсна  магнитнай про ницаемость сердечника пропорциональ на q, S ) где Яи - относительна  импульсна  магнитна  проницаемость се дечника} /u-o - абсолютна  магнитна  проницаемость вакуума; 1 - длина средней линии сердеч ника; S - площадь поперечного сечени сердечника; Т (t) - амплитуда импульса тока в намагничивающей обмотке, т значение п также пропорци онально Д-м. При соответствующем выборе коэффициента Кд передачи аттенюатора и частоты f заполнени  счетчика Яц и, В отличие от известного устройства , в котором амплитуда напр жени  на выходе интегратора измер етс  -пиковым вольтметром, в предлагаемом устройстве измер ют вольтсекундную площадь N импульсов на выходе первого интегратора путем сравнени  ее с .зар дом известной величины. Погрешность компенсации зар да (суммарной вольтсекундной площади N импульсов), накопленного первым интегратором за цикл измерени , определ етс  главным образом стабильностью величины опор ного напр жени  и стабильностью час тоты генератора счетных импульсов . За счет суммировани  вольтсекундных площадей N импульсов вторым интегратором случайна  погрешность уменьшаетс  в мм раз. Экспериментальна  проверка погрешности измерени  вольтсекундных площадей однопол рных импульсов с помощью предлагаемого устройства показала, что эта погрешность не превышает 0,25%. Погрешность же измерени  амплитуды импульсов напр жени  треугольной формы пиковым вольтметром известного устройства составл ет не менее 1,5%. Формула изобретейи  Устройство дл  измерени  импульсной магнитной проницаемости магнитных сердечников, содержащее генератор намагничивающих импульсов, намагничивающую обмотку, подключенную к выходу генератора намагничивающих импульсов,- измерительную обмотку, интегратор и регистрирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в н-его введены аттенюатор, усилитель, два ключа, элемент гальванической св зи, второй интегратор, источник опорного напр жени , нуль-орган, блок управлени , блок совпадени , генератор счетных импульсов и счетчик импульсов, причем измерительна  обмотка подключена к входу первого интегратора через последовательно соединенные аттенюатор и усилитель, выход первого интегратора через последовательно соединенные первый ключ и элемент гальванической св зи подключен к входу второго интегратора, выход которого через нуль-орган соединен с первым входом.блока совпадени , генератор счетных импульсов подключен к второму входу блока совпадени , к выходу которого подключены последовательно соединенные счетчик импульсов и регистрирующий прибор, источник опорного напр жени  через второй ключ подключен к входу второго интегратора, а блок управлени  соединен с управл ющими входами обоих ключей и с тоетьим входом блока совпадени . Ис т оч и ик и и нформации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Ферриты и магнитодиэлектрики. Справочник. М., Советское радио , 1968, с.39.
2. 2.Проблемы магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры. Труды метрологических институтов СССР вьт. 133 (193).М.-Л., Изд-во стандартов , 1971, с,221,