SU960685A1 - Устройство дл измерени магнитных характеристик ферросердечников - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к магнитоизмерительной технике к предназначено дл  регистрации динамических петель перемагничивани  и измерени  мощности потерь нг перемагничивание.

Известно устройство дл  регистрации динамических магнитных характеристик , основанное на интегрирующем стробоскопическом преобразовании периодических сигналов, функционально св занных с индукцией и напр женностью магнитного пол  в исследуемом образце 1 .

Однако это устройство обладает недостаточной точностью измерени , св занной с фазо-частотной погрешностью интеграторов, а также не позвол ет непосредственно измер ть мощность потерь на перемагничивании.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  устройство дл  определени  магнитных свойств образцов магнитом гких материалов, содержащее задающий генератор, генератор намагничивающих импульсов, исследуемый образец с намагничивающей и измерительной обмотками, стробоскопические сме сители и фильтрыгусилители каналов измерени  индукции и напр женности

пол , интегратор, канала измерени  индукции , выпр митель, интегратор цепи обратной св зи, блок вычитани , генераторы медленного и быстрого пилообразных напр жений, элемент сравнени  и формирователь строб-импульсов .

В известном устройстве сигналы, пропорциональные значени м напр 10 женности магнитного пол  H(t) производной индукции dB(t)/dt в испытуемом образце, подают на вход смесителей , затем на вход фильтров усилителей , с выхода которых снимают

15 трансформированные во времени сигналы . На вторые входы смесителей поступает последовательность стробимпульсов , полученна  в результате взаимодействи  сигнала с генератора

20 быстрого пилообразного напр жени  и сигнала разности напр ж,ений с выхода генератора медленного пилообразного напр жени  и с выхода интегратора цепи обратной св зи. К выходу

25 устройства подключаетс  двухкоординатный регистрирующий прибор, например самописец,, причем сигнал разВ

поступает через

вертки по оси

интегратор канала измерени  индук30 ции 21.

Однако вследствие интегрировани  сигнала с измерительной обмотк.и с помощью интегратора, известное устройство также обладает недостаточной точностью измерени , св занной с дрейфом нул  усилител  посто нного тока, составл ющему основу интегратора , а также погрешностью, обусловленной неопределенностью начальных условий интегрировани . Кроме того, устройство не позвол ет непосредственно измер ть мощность потерь на перемагничивание.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и автоматизаци  процесса измерени  мощности потерь на перемагничивание.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные задающий генератор , усилитель мощности, намагничивающую обмотку и калиброванный резистор , последовательно соединенные измерительную обмотку, первый стробоскопический преобразователь (со- . вокупность стробоскопического смесител  и фильтра-усилител ), выпр митель и блок вычитани , последовательно соединенные и подключенные к калиброванному резистору второй стробоскопический преобразователь и двух координатный регистрирующий прибор, а также генератор линейного развертывающего напр жени , введены преобразователь напр жение-частота, включенный между выходом блока вычитани  и вторыми входами обоих стро боскопйческих преобразователей, нуль-орган,подключенный к выходу первого стробоскопического преобразовател , сумматор, входы которого св заны с вторым стробоскопическим преобразователем, преобразователем напр жение-частота и нульорганом , источник опорного напр жени , подключенный ко вторым входам блока вычитани  и к первому входу генератора линейного развертывающего напр жени , второй вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход - ко второму входу двухкоординатного регистрирующего прибора.

На фиг.1 представлена функциональ на  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напр жений в различ ных точках схемы.

Устройство содержит задающий ге .нератор i, усилитель 2 мощности, исследуемый образец 3 с намагничивающей 4 и измерительной 5 обмотками, калиброванный резистор 6, два стробоскопических преобразовател  7 и 8 соответственно в каналах измерени  индукции и напр женности, выпр митель 9, блок 10 вычитани , нульорган 11, преобразователь напр жение частота 12, сумматор 13, двухкоординатный регистрирующий прибор 14, генератор 15 линейного развертывающего .напр жени  и источник 16 опорного напр жени .

В предлагаемом устройстве используетс  стробоскопическое преобразование сигналов с управл емым шагом считывани , причем величина шага считывани  измен етс  таким образом, чтобы мгновенные значени  трансформи0 (рованного сигнала по индукции за шаг считывани  измен лись на некоторую посто нную величину (фиг.2а).

Ug(.,) - Ue{r.) с (1)

При этом трансформированный сигнал по индукции замен етс  линейным развертывающим напр жением (фиг.2г), тем самым устран етс  операци  интегрировани  сигнала с измерительной обмотки, который служит лишь 0 дл  управлени  величиной шага считывани .

При условии () можно записать так

Ue(T,- + ) -UB(t-i) . )dt, 5 где C-U-i t+kTo+Ati;

TQ - период намагничивающего сигнала; k 1, 2 , 3 . . . ;

At - шаг считывани  входно0ID сигнала;

и(() - производна  трансформированного сигнала по индукции в моменты считывани .

откуда

At- )-U6(T-j)С. ,

UCuJ е.„(г. )

gv -1.

Таким образом, дл  обеспечени  услови  (1) необходимо измен ть шаг считывани  обратно пропорционально первой производной трансформированного сигнала по индукции, котора  пропорциональна трансформированному сигналу с измерительной

рбмотки e pClTjj).

Устройство работает следующим

образом.

От задающего генератора 1 через усилитель 2 мощности, намагничивающую обмотку 4 и калиброванный резистор 6 протекает ток, обеспечивающий перемагничивание образца . 3. С измерительной обмотки 5 и резистора 6 сигналы поступают на входы стробоскопических преобразователей 7 и 8.

С выхода строб-преобразовател  7 трансформированный в низкочастотную область сигнал по индукции ( t ) поступает на выпр митель 9, затем на блок 10 вычитани , на второй вход

которого подаетс  опорное напр жение OOP от источника 16. Величина и on выбираетс  из УслЬви  оп етргпс,(

Claims (2)

1. которое необходимо дл  обеспечени  начального щага считывани  at стробируемых сигналов в моменты равенства нулю входного сигнала, так, чтобы знаменатель в (2) всегда оставал с  положительной, не равной нулю ве личиной. Сигнал с выхода блока 10 в читани  подаетс  на вход преобразовател  12 напр жение-частота, выходна  частота которого при отсутс вии сигнала на входе выбираетс  ра ной частоте сигнала генератора 1, а статическое уравнение преобразовани  имеет вид k - посто нный коэффи 1иен преобразовани ; 1: U rUofrl p l - входе преоб разовател  (фиг.2б). С выхода преобразовател  12 импульсы подаютс  на вторые входы . строб-преобразователей 7 и 8 (фиг. и таким .образом осуществл етс  искомое функциональное управление ве личиной шага считывани  лЬ согласно (2). Сигнал по напр женности с выхо да строб-преобразовател  8 подаетс  на один из входов двухкоординат ного регистрирующего прибора 14, на второй вход которого подаетс  с нал с выхода генератора 15 линейно го развертывающего напр жени  и с помощью которого осуществл етс  ра вертка по оси В. Моменты равенства нулю сигнала с выхода строб-преобразовател  7 фиксируютс  нуль-орга нсм 11 и задают направление изменени  развертывающего напр жени , а величиной опорного напр жени , п даваемого с источника 16 опорного напр жени  на второй вход генерато ра 15 развертки, определ етс  скорость развертки. .Измерение мощности потерь на перемагничивание производитс  cS матором 13|, сигнал на первый вход которого, пропорциональный напр же ности пол  в образце, подаетс  с в хоДа строб-преобразовател  8. Мощность потерь, определ ема  как Т . дл . трансформированного в низкочастотную область сигнала с учетом (1 в конечных приращени х равна ли h . ,V. период трансформированного сигнала; ,Н ( мгновенное значение трансформированног;о сигнала по напр женности в момент считывани . Поэтому дл  определени  мощности i достаточно просуммировать мгновенные значени  сигнала по напр женности в моменты считывани , задаваемые преобразователем 12 напр жение-частота на второй вход сумматора 13, за врем , равное периоду трансформированного сигнала, KOToj)oe формируетс  с помощью сигнала, подаваемого с выхода нуль-органа 11 на третий вход. Этим же сигналом определ етс  и знак суммировани , т.е. при возрастании линейного развертывающего напр жени  от - В до +В . (фиг.2г), значени  U ( T.j) суммируютс  непосредственной а при уменьшении от +В до -В суммируютс  инверсные значени . Сигнал на выходе сумматора 13 пропорционален мощности потерь на перемагничивание и может быть измерен вольтметром посто нного тока по окончании цикла измерени . Таким образом, управление величиной шага считывани  обратно пропорционально сигналу в канале индукции с помощью введени  преобразовател  напр жение-частота, а также нуль-органа, источника опорного напр жени  и сумматора позвол ет исключить интегратор из канала индукции и вносимые им погрешности, заменить трансформированный сигнал по индукции линейным развертывающим напр жением, тем самым обеспечива  минимальную динамическую погрешность инерхционного регистрирующего прибора-самописца, а также автоматизировать процесс измерени  мощности потерь, тогда как в известных устройствах дл  этой цели необходимо производить планиметрирование зарегистрированной петли пе ремагничивани . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  магнитных характеристик ферросердечников, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, намагничивающую обмотку и калиброванный резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку, первый стробоскопический преобразователь, выпр митель и блок вычитани , последовательно соединенные и подключенные к калиброванному резистору второй стробоскопический преобразователь и двухкоординатный регистрирующий прибор, а также генератор линейного развертывающего напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и автоматизации процесса измерени  мощности потерь на перемагничивание, в него введены

   преобразователь напр жение-частота, включенный между выходом блока вычитани  и вторыми входами обоих стробоскопических преобразователей., нульорган , подключенный к выходу первого стробоскопического преобразовател , сумма-сор, входы которого св заны с вторым стробоскопическим преобразователем, преобразователем напр жение-частота и нуль-органом, источник опорного напр жени , подклгоченный к вторьвл входам блока вы итани  и к первому входу генератора линейного развертывающего напр жени , второй вход которого подключен к Выходу нуль-органа, а выход - к второму входу двухкоординат;ного регистрирующего прибора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   Д. Авторское свидетельство СССР 555356, кл, G 01 R 33/14.
2. 2. Авторское свидетельство СССР, 658513, кл. G 01 R 33/12.