Устройство для определения магнитных свойств материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее интегратор, ограничитель и усилитель , о-т л ич аю1де е с я, тем, что, с целью повышения точности измерения магнитных потерь, в него введены последовательно соединенные генератор ступенчатого напряжения , компаратор и формирователь импульсов, два блока выборки и хранения , счетчик импульсов, преобразователь напряжение - число импульсов и логический блок, причем вход .интегратора соединен с источником первого сигнала, а выход - с вторым входом компаратора, выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого блока выборки и хранения, выход которого соединен с управляющим входом ограничителя, входы ограничителя, а также первого блока выборки и хранения соединены с источником второго сигнала, выход ограничителя соединен с последовательно соединенными усилителем, вторым блоком выборки и хранения, управляющий вход -которого соединен с выходом формирователя импульсов, преобразователем напряжение - число импульсов и счетчиком импульсов, ВЦ- ф ходы компаратора и преобразователя (/) напряжение - число импульсов соеди-. йены со входами логическогб блока, выход которого соединен с входом генератора ступенчатого напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

gyes G .01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3320238/18.- 21 (22) 20. 07.. 81 (46) 07.10.83. Бюл. Р 37 (72) A.Ý.Âåêñëåð (53) 621 . 317. 44(088. 8) (56) 1. Заявка Японии Р 48987, кл. 110FO, G 01 R 21/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 742817, кл. G 01 R 21/06, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее интегратор, ограничитель и усилитель, о-т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения точности измерения магнитных потерь, в него введены последовательно соединенные генератор ступенчатого напряжения, компаратор и формирователь импульсов, два блока выборки и хранения, счетчик импульсов, преобразователь напряжение — число импульсов и логический блок, причем вход

ÄÄSUÄÄ 3046721,интегратора соединен с источником первого сигнала, а выход — с вторым входом компаратора, выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого блока выборки и хранения, выход которого соединен с управляющим входом ограничителя, входы ограничителя, а также первого блока выборки и хранения соединены с источником второго сигнала, выход ограничителя соединен с последовательно соединенными усилителем, вторым блоком выборки и хранения, управляющий вход .которого соединен с выходом формирователя импульсов, преобразователем напряжение — число импульсов и счетчиком импульсов, вь1- щ ходы компаратора и преобразователя напряжение - число импульсов соеди-. нены со входами логическогб блока, выход которого соединен с входом генератора ступенчатого напряжения.

1046721

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения магнитных свойств материалов: магнитных потерь и напряженности магнитного поля, связанного с шириной петли .гистерезиса. 5

Определение магнитных потерь материалон связано с измерением активной мощности в нагрузке низким коэффициентом мощности (соs <>).

Известно устройство для иэмере- fQ ния активной мощности в нагрузке с .низким соs Ч, содержащее сумматор, интегратор (или дифференциатор )и измеритель мощности (1 .

Однако точность измерения данного устройства для нелинейной нагрузки недостаточна.

Известно устройство для определения магнитных потерь, содержащее дифференциатор, ограиичитель и усилитель одного иэ,сигналов, а также интегратор второго сигнала(2 g.

Однако точность измерения известного устройства недостаточна.

Цель изобретения — повышение точности измерения магнитных потерь.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для определения магнитных снойств материалон, содержащее интегратор, ограничитель и усилитель, введены последовательно

30 соединенные генератор ступенчатого напряжения, компаратор и формирователь импульсов, два блока выборки и хранения, счетчик импульсов, преобразователь напряжение — число им- 35 пульсов и логический блок, причем вход интегратора соединен с источником первого сигнала, а выход с вторым входом компаратора, выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого блока выборки и хранения, выход которого соединен с управляющим входом ограничителя, .нходы ограничителя, а также первого блока выборки и хране- 45 ния соединены с источником второго сигнала, выход ограничителя соединен с последовательно соединенными усилителем, вторым блоком выборки и хранения, управляющий вход которого соединен с выходом формирова -! теля импульсов, преобразователем напряжение . — число импульсов и счетчиком импульсов, выходы компаратора и преобразователя напряжение число импульс<»в соединены с входами ло:ического блока, выход которого соединен с входом генератора ступенчатого напряжения °

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2- 60 диаграммы работы устройства.

Напряжение 6н, пропорциональное скорости изменения магнитной индукции, с измерительной обмотки образца подается на интегратоР 1, выход 65 которого, а также выход генератора 2 ступенчатого напряжения соединены с входами компаратора 3. Выход компаратора 3 соединен с входом формирователя -4 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого блока 5 выборки и хранения. На измерительный вход блока 5 поступает сигнал U,,про.порциональный напряженностй магнитного поля Н(), Выходное напряжение блока 5 поступает на управляющий вход ограничителя б, измерительный вход которого соединен с источником сигнала Ун. Выход ограничителя б соединен с входом усилителя 7, последовательно соединенного с вторым блоком 8 выборки и хранения напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 4.

Выход устройства 8 соединен с последовательно соединенными преобразователем 9 напряжение — число импульсов и счетчиком 10 импульсов.

Выходы компаратора 3 и преобразователя 9 соединены с входами логического блока 11, выход которого соединен с управляющим входом генератора 2.

Устройство работает следующим образом.

НапРЯжение Uc. (фиг. 2 e) генератОра 2 сравнивается компаратором Л с ,сигналом 08,пропорциональным индукци

В (t ) (фиг. 2 Б). Выходной импульс компаратора 3 имеет прямоугольную форму с перепадами н моменты времени - .„и

1 (;, соответствующие равенству с

=ц .Формирователь 4 вырабатывает дна коротких импульса н течение каждого периода, передние фронты которых формируются:в моменты времени t.„ и соответст:венно. Первый импульс позволяет сформировать н блоке 5 постоянное напряжение, пропорциональное

H(t, ), второй — H(t ) (фиг. 26) . Эти напряжения поступают на ограничитель. 6, выходное напряжение которого Б (фиг. 2 <.) содержит значительную постоянную составляющую. Последняя уменьшается (или исключается) усилителем 7, позволяющим получить выходной сигнал Uc (фиг. 2 3), причем разность dU = U а(t „) - П (" >) co 2 пропорциональна h = H (t ) — H (t 2)

1 ширине петли гистерезиса, соответствующей индукции В, К„В = В„, где К,— коэффициент пропорцйональйости, Величина аИ преобразуется в постоянное напряжение вторым блоком 8 выборки и хранения, а затем — в число импульсов преобразователем 9.

Полученное число импульсов суммируется в счетчике 10.

После окончания счета импульсов выходное напряжение генератора 2 изменяется на величину Вн и преобра1046721 эование сигналов повторяется до тех пор, пока. напряжение U< (фиг. 2 а) не будет меньше минимального напряжения Ug. Тогда число импульсов, зарегистрированных счетчиком 10, пропорционально. магнитным потерям..

Повышение точности измерения магнитных потерь достигается за счет того, что при формировании сигналов исключается дифференцирование, которое сопровождается значительными фазовыми погрешностями, что харак-. терно для испытаний магнитных материалов в сильных полях.

На фиг. 2е представлены зависимости напряженности магнитного поля Н от магнитной индукции В для . двух половин восходящей и нисходяцей ветвей петли гистерезиса, а также

11 = 11(B) ° Наибольшее значение ширины петли. гистерезиса превышает величину h = 2H(0) не более, чем в 25 3 раза, в то время как Б(В ) может превищать Н(0) в сотни раз. Это обстоятельство является причиной низкой точности известных средств измерения магнитных потерь, так как измеряемая величина составляет весьма малую часть входного сигнала. В предлагаемом устройстве результат измерения получается путем обработки сигнала U полученного ограниСО чением H (t ), причем величина О< (С„)U (t) близка к наибольшему изменейию

СО этого напряжения.

1046721

Составитель A. Гуськов

Техред Ж,Кастелевич Корректор C.Øeêìàð

Редактор Н.Сташишина

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Эакаэ 7725/46 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5