Феррометр

 

ФЕРРОМЕТР по авт.св. № 998989, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения частотной зависимости параметров динамической петли гистерезиса ферромагнетиков, в него дополнительно введены последовательно соединенные источники эталонного напряжения, элементы И, сдвигающий регистр и первый электронный коммутатор , а также последовательно соединенные второй электронный коммутатор и масштабный усилитель,подключенный к осциллографу, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом сумматора, второй вход первого электронного коммутатора соединен с измерительной обмоткой, а его выходы - с входами интеграторов , выходы которых связаны с управляющим входом второго электронного коммутатора, информационныг-1и входами подключенного к выходам сдвигающего регистра. ;:д 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Q 01 )(33/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 998989 (21) 3398629/18-21 (22 ) 18.02.82 (46) 15,11.83. Вюл. 9 42 (72) A.N. Донец и A.A. Валиков (53) 621.317.44 (088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

М 998989, кл. 5 01 К 33/14, 1981. (54) (57) ФЕРРОМЕТР по авт.св.

Р 998989, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения частотной зависимости параметров динамической петли гистерезиса ферромагнетиков, в него дополнительно введены последовательно соединенные источники эталонного напряжения, элементы И, сдвигающий регистр и первый электронный коммутатор, а также последовательно соединенные второй электронный коммутатор и масштабный усилитель,подключенный к осциллографу, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом сумматора, второй вход первого электронного коммутатора соединен с измерительной обмоткой, а его выходы — с входами интеграторов, выходы которых связаны с управляющим входом второго электронного коммутатора, информационными входами подключенного к выходам сдвигаюшего регистра.

1054807

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения параметров ферритов и других магнитных материалов.

Известен феррометр, содержащий последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, дифференцирующую цепь, генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, блок интеграторов, сумматор, перемножитель напряжений, усилитель, обмотку перемагничивания и эталонный резистор, последовательно соединенные источник эталонного напряжения, компаратор и согласующий блок, подключенный к второму входу усилителя, измерительную обмотку, связанную с интеграторами, осциллограф, а также генератор гармонических колебаний, подключенный 2Q к генератору прямоугольных импульсов (1) .

Однако этот феррометр не обеспечивает измерение частотной зависимости параметров петли гистереэиса 25 ферромагнетиков в расширенном частотном диапазоне с заданной степенью точности. Ошибка измерения этом случае обусловлена, в основ:ом, ошибкой интегрирования напряжения Б ЙВ dt, снимаемого с измерительной обмотки. схема устройства, на фиг.2 — график частотных характеристик интеграторов.

Устройство включает генератор 1 прямоугольных импульсов, дифференцирующую цепь 2 генератор 3 тактовых импульсов, двоичный счетчик 4, дешифратор 5, генератор 6 гармонических колебаний, аналоговый перемножитель 7 напряжений, сумматор 8, блок 9 интеграторов, согласующий блок 10, усилитель 11, источники

12, 13 и 14 эталонного напряжения, элементы И 15, 16 и 17, перемагничивающую обмотку 18, измерительную обмотку 19, сдвигающий регистр 20, компаратор 21, источник 22 эталонного напряжения, измерительный резистр 23, электронный коммутатор

24, интеграторы 25, 26 и 27, электронный коммутатор 28, масштабный усилитель 29, усилитель 30 вертикального отклонения, электроннолучевую трубку 31, усилитель 32 горизонтального отклонения. устройство работает следующим образом.

Генератор 1 прямоугольных импульсов модулирует несущую генерато35 ра 6 гармонических колебаний фиксированных кратных частот. При этом на выходе генератора 6 образуются радиоимпульсы, частота заполнения которых дискретно изменяется во

40 времени в следующей последовательности: (, 2 (.1 3 (а 4 (d 5 с)... паз, (d, 2ы ..., где и определяется требуемым частотным диапазоном исследования свойств ферромагнетика. Ра45 лиоимпульсы поступают на один из входов аналогового перемножителя 7 напряжений. Импульсы на выходе дифференцирующей цепи 2 отрицательной и положительной полярности соответственно запускают и останавливают генератор 3 тактовых импульсов. Двоичный счетчик 4 считает до n-ro импульса, каждый из которых через дешифратор 5 и блок 9 интеграторов суммируется сумматором 8. Результирующее напряжение, с выхода сумматора изменяющееся ступенчато-пропорционально частоте заполнения радиоимпульсов, поступает на другой вход перемножителя. В результате перемнор жения амплитуда каждого радиоимпульса на входе. усилителя 11 пропорцио.— нальна частоте его заполнения. Одновременно с выхода сумматора 8 ступенчато возрастающее напряжение подается на оЛин из вхоЛов элеменПель изобретения — повышение точности измерения частотной зависимости параметров динамической петли гистерезиса ферромагнетиков.

Поставленная цель достигается тем, что в феррометр, содержащий последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, дифференцирующую цепь, генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, блок интеграторов, сумматор, перемножитель напряжений, усилитель, обмотку перемагничивания и эталонный резистор, последовательно соединенные источник эталонного напряжения,компаратор и согласующий блок, подключенный к второму входу усилителя„измерительную обмотку, связанную с ин-. теграторами, осциллограф, а также генератор гармонических колебаний,подключенный к генератору прямоугольных импульсов, дополнительно введены последовательно соединенные источники эталонного напряжения,элементы И, сдвигающий регистр и первый электронный коммутатор, а также последовательно соединенные второй электронный коммутатор и масштабный усилитель, подключенный к осциллогра-6 фу, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом сумматора, второй вход первого электронного коммутатора соединен с измерительной обмоткой, а его выходы — с входами интеграторов, выходы которых связаньг с управляющим входом второго электронного коммутатора, инФормационными входами подключенного к выходам сдвигающего регистра.

На фиг. 1 представлена структурная

1054807

Фиг. 2

ЬИИИПИ Заказ 9101/53 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тов И 15, 16 и 17, другой вход которых соединен соответственно с источниками 12, 13 и 14 эталонного напряжения. Значения эталонных напряжений задаются исходя из требуемого значения частоты заполнЕния ()

Р.н 7 при которой необходим переход на интегратор с другой постоянной времени л интегрирования с, а следовательно, и из соответствующего в данный момент уровня ступенчато возрастающего напряжения 0с э Поэтому потенциальные уровни на выходе элементов И 15, 16 и 17 появляются только в моменты равенства частоты заполнения (,> „ в цикле Т верхней рабочей частоте Ы В интеграторов 25, 26 и 27. В результате этого импульсы с выхода сдвигающего регистра 20 последовательно поступают на соответствующие информационные входы электронных коммутаторов 24 и 28.

Коммутация интеграторов осуществляется электронным коммутатором 24, а необходимое при этом изменение коэффициента передачи в канале индукции — коммутацией входов масштабного усилителя 29 коммутатором 28.

Интеграторы перекрывают заданный частотный диапазон измерений и отличаются постоянными времени интегрил л л рования,, с . Рабочие участки,в пределах которых интегрирование наиболее точно, определены нижними (g,, Сд н,, 4д Н3 И ВЕРХНИМИ и В,, ы В,, и рз частотами.

Типовой простейший интегратор имеет передаточную функцию

K (p) = - Ф/ (PRC), где P — оператор Лапласа, 5

RC — постоянная времени интегратора.

С учетом коэффициента усиления К усилителя интегратора и входного сопротивления 0 В„ » Я

10 W раС «, (1) л где ЙС(К 1) = нэ — эквивалентная постоянная времени.

Выражение (1) показывает, что реальный интегратор ведет себя как инерционное звено первого порядка.

Запишем (1) в иной форме м !Ф с, g (2) 1

2О где 5 с< 1.

Из выражений {1) и (2) видно,что реальный интегратор имеет частотную характеристику отличную от характеристики идеального интегратора выше частоты cd g за счет конечного значения коэффициента К и ниже частоты

Сдц — за счет утечки емкости С через U вх

Феррометр позволяет повысить точность измерения частотной зависимости параметров динамической петли гистерезиса ферромагнетиков в расширенной области частот, кроме того, сокращается время и трудоемкость получения результатов.