Устройство для исследования магнитных свойств материалов

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при фундаментальных исследованиях магнитных свойств материалов, в частности полного вектора магнитного момента. Целью изобретения является повышение точности измерения, в частности полного вектора магнитного момента. Импульсные сигналы с выхода генератора 25 через блок 26 управления знаком поступают на вход реверсивного счетчика 27. Цифроаналоговый преобразователь 28 формирует напряжение треугольной формы. Этот сигнал поступает на вход преобразователя 29 "треугольник-синус", с выхода которого напряжение синусоидальной формы поступает в модулирующую катушку 5, накладываясь на медленно меняющееся магнитное поле сверхпроводящего соленоида 2. В измерительных катушках 7-9 возникает ЭДС, по величине которой можно судить о параметрах образца 1. Сигналы в катушках по амплитуде значительно меньше шумов, поэтому для их выделения используется синхронное накопление. Количество точек накопления задается блоком 24 управления. Эта установка подается на формирователь 23 записи. В нулевом цикле накопления коммутатор 18 последовательно подключает на вход аналого-цифрового преобразователя 19 сигналы с резистора 4 и блоков 14-16 выборки хранения. В сумматоре 20 происходит суммирование, результат которого записывается в оперативное запоминающее устройство 21 накопления. Устройство содержит усилители 10-13, а также компенсационную катушку 6 и блок 17 выборки-хранения, входящие в состав блока 30 компенсации. 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„151 809 Д1 (50 4 С Ol R 33/12 (I.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l 1

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4255803/24-21 (22) 21 .04.87 (46) 30.10.89. Бюл. Ф 40 (71) Физико-технический институт низких температур АН УССР (72) К.Л. Дудко, А.С. Заика и М.Я. Фенстер (53) 621 . 31 7. 44 (088. 8) (56) Семенов М.В. Устройство для измерения магнитных свойств материалов.—

Измерительная техника ° 1975,,> с.59.

Постоянные магниты. Справочник./

/Под ред . Пятина Р .Y., М ., Знергия, 1980, с. 462-463.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при фундаментальных исследованиях магнитных свойств материалов, в частности полного вектора магнитного момента. Целью изобретения является повьиение точности измерения, в частности полного вектора магнитного момента. Импульсные сигналы с выхода генератора 25 через блок 26 управленил знаком поступают на вход реверсивногоо счетчика 27. Цифроаналоговый преобразователь 28 формирует напря1518809 ение треугольной формы. Этот сигнал поступает на вход преобразователя 29 треугольник — синус, с выхода которого напряжение синусоидальной формы поступает в модулирующую катушку, 5 накладываясь на медленно меняющееся магнитное поле сверхпроводящего соленоида 2. В измерительных катушках

7-9 возникает ЭДС, по величине которой можно судить о параметрах образца

1. Сигналы в катушках по амплитуде значительно меньше шумов, поэтому

1 для их выделения используется синхронное накопление. Количество точек накопления задается блоком 24 управления., Изобретение относится к магHHTHbIM измерениям и может быть использовано при фундаментальных исследованиях магнитных свойств материалов,в частности полного вектора магнитного момента.

Целью изобретения является повышение точности измерения, в частности полного вектора магнитного момента.

На фиг . 1 изображена функциональная схема предложенного устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы источника модуляции; на фиг . 3 функциональная схема блока управления, 35 на фиг. 4 и 5 — временные диаграммы его работы, на фиг. 6 — функциональная схема формирователя записи, на фиг. 7 — временная диаграмма его работы; на фиг. 8 — функциональная 40 схема блока связи с ЭВМ; на фиг. 9 функциональная схема блока управления знаком, на фиг. )Π— временная диаграмма его работы, на фиг. 1) — функциональная схема блока запоминания (ОЗУ); на фиг. 12 — алгоритм работы

ЭВМ .

Образец ) (фиг.1), выполненный из материала, магнитные свойства которого нужно измерять, расположен в сверхпроводящем соленоиде 2. Устройство содержит источник 3 питания, эталонный резистор 4, модулирующую катушку 5, компенсирующую катушку 6, три взаимно neðïåíäèêóëÿðíûå измерительные катушки 7-9, усилители )О55

13, блоки 14-17 выборки-хранения (БВХ), коммутатор 18, АЦП 19, сумматор 20, блок 21 запоминания (ОЗУ), Это уставка подается на формирователь

23 записи. В нулевом цикле накопления коммутатор 18 последовательно подключает на вход аналого-цифрового преобразователя 19 сигналы с резистора 4 и блоков 14-16 выборки хранения. В сумматоре 20 происходит суммирование, результат которого записывается в оперативное запоминающее устройство 21 накопления. Устройство содержит усилители 10-13, а также компенсационную катушку 6 и блок 37 выборки-хранения, входящие в состав блока 30 компенсации. 12 ил. блок 22 связи с 3ВМ, формирователь 23 записи, блок 24 управления, генератор 25, блок 26 управления знаком, реверсивный счетчик 27, ЦАП 28, преобразователь29 формы напряжения (треугольник — синус), блок 30 компенсации и шины 31 ЭВМ. Блох 30 компенсации содержит катушку 6, усилитель

13, БВХ 17.

Блок 24 управления содержит @иг .3) дешифратор 32, элементы И 33-36, элемент ИЛИ 37, счетчик 38, дешифратор

39, RS-триггеры 40 и 41, элемент ИЛИ

42, элемент И 43, формирователь 44, элемент И 45, RS-триггер 46, счетчик

47, элемент И 48, элемент 49 задержки, RS-триггер 50, счетчик 51, элемент

И 52, генератор 53 импульсов, формирователь 54, элементы 55-57 задержки, инвертор 58,, 59,,декадные переключатели 60 и 61 .

Согласно фиг. 6 формирователь 23 записи содержит дешифратор 62, элементы И 63-66 и ИЛИ 67, формирователь

68, инвертор 69, формирователь 70, элемент ИЛИ 7), инвертор 72, формирователи 73 и 74,,счетчик 75, формиро1 ватель 76, инвертор 77, формирователь 78, элемент ИЛИ 79, Первые входы элементов 63-66 являются первыми входами формирователя, 23 и соединены соответственно с 6-9 разрядами реверсивного счетчика 27.

На фиг. 8 показана функциональная схема блока 22 связи с ЭВМ.Блок

22 содержит приемник 80 управляющих сигналов канала ЭВМ приемопередатУ чик 81 адрес/данные сигналов канала

1518809

50

ЭВМ, блок 82 реализации программного режима работы, регистр 83, формирователь 84, элемент И 85 и 86, схемы

ИЛИ 87 и 88, ограничительный резистор 89, Блок 26 содержит схему выде5 пения кода единиц реверсивного счетчика 27 включающую элемент И-HE 90, инвертор 91, элемент И 92, схему выделения кода нулей реверсивного счет- 11» чика 27, состоящую из десяти инверторов 93-102, элемента И-НЕ 103, инвертора 104, элемента И 105, элементов И-HE 106 и 107, формирователей

108 и 109, RS-триггера ))0, счетчика 15

11), элементов И-HE 112 и 113, RSтриггера 114, элементов И-НЕ 115-)20.

Блок 21 содержит (фиг.ll) резистор 121, цифровой коммутатор 122, триггер 123, элемент ИЛИ 124, матри- 20 цу ОЗУ, включающую микросхемы 125139 ОЗУ, D-триггеры 140-142, элементы И )43-)45.

Устройство работает следующим образом. 25

От генератора 25 импульсы поступают на второй вход блока 26, а на первый его вход поступают сигналы с выхода счетчика 27 (счетчик IO-разрядный, старший разряд — 9, младший- 30 оэ)

На фиг. 2 изображена временная диаграмма, поясняющая принцип формирования синусоидального напряжения и записывающих импульсов, где и— выход генератора 25 импульсов, 1 - седьмой-девятый разряды счетчика

27, q — - сигнал на втором выходе блока 26 — смена направления счета е — сигнал на первом выходе блока щ 26 — смена знака ЦАП 28, > — выходной сигнал ЦАП 28, — выходной сигнал преобразователя треугольник синус, л — импульсы с вых,l формирователя 23 — запитывающие импульсы.

Выходные сигналы со счетчика 27 поступают в блок 26, ПАП 28, формиро. ватель 23. Дпя наглядности показаны три разряда счетчика 27 (фиг.26 в, 1). Счетчик 27 работает в прямом и обратном направлениях, изменение направления счета осуществляет блок

26 в моменты tо,° t t< гс когда во всех разрядах счетчика 27 содержатся Одни единицы или одни нули л подавая сигналы с третьего выхода (фиг.2ж) на прямой вход счетчика

27 или с четвертого выхода (фиг. 2е) на его инверсный вход (активный уровень сигнала низкий), Выходной сигнал "Смена направления счета" блока 26 (фиг.2д) поступает на третий вход формирователя

23. Блок 26 управления знаком формирует сигнал "Смена знака (фиг.2е), который подается на первый вход ЦАП

28 и четвертый вход формирователя 23.

В результате на выходе ЦАП 28 формируется треугольное напряжение (фиг.2и), симметричное относительно нулевого потенциала. Сигнал с выхода

ЦАП 28 поступает на вход преобразователя 29, с выхода которого напряжение синусоидальной формы (фиг.2л) поступает в модулирующую катушку 5.

Частоту модулирующего сигналаможно менять изменением частоты импульсов генератора 25. Магнитное поле, создаваемое катушкой 5, накладывается на медленно меняющееся магнитное поле в сверхпроводящем соленоиде. В измерительных катушках 7-9 и катушке

6 создаются ЭДС, по величине которых можно судить о параметрах образца 1 . Так как сигналы в катушках 7-9 малы и по амплитуде значительно меньше шумов, то для их выделения используетсл метод синхронного накопления.

Количество точек накопления задается блоком 24 .

Д )я точного восстановления гармоники измеренного сиг;ала необходимо, чтобы за дин период синусоидального напряжения, поступающего в катушку 5, производилось ;елое число отсчетов (например, 8, 16, 32 и т.д.). Тогда, произведя измерение в эти моменты времени и осуществив соответствующие преобразования над измеренньгми сигналами, можно выделить любую гармонику.

Точность выделения тем вьппе, чем меньше ошибка разбиения синусоидального модулирующего сигнала на равные отрезки. Число рь вбисний задаег уставка из блока 24 (Bbõ. I ), подаваемая на второй вход формирователя 23. Так как сигналы со счетчика 27 поступают одновременно в формироватль 23 и ЦАП

28, то записывающие импульсы привязываются к соответствующему моменту модулирую)пего сигнала с высокой точностью. Например, при уставке, равной

4, записывающий импульс формируется в моменты tz t> .Таким образом, при уставке, равной 4 и трехразрядном реверсивном счетчике 27 синусоидаль1518809 ный модулирующий сигнал разбивается на 9 равных частей.

В нулевом цикле накопления в момент to коммутатор 18 подключает на вход АЦП 19 сигнал с эталонного резистора 4, выходной сигнал с АЦП 19 поступает на вход 4 сумматора 20, на 1-3 входы сумматора 20 поступает информация с выходов 1 — 3 блока 21 . Происходит суммирование и запись информации в ту же ячейку ОЗУ

21, откуда была считана информация.

Далее сигнал из блока 24, воздействуя на вход 6 коммутатора 18, подключает выход первого БВХ 14 к входу

АЦП 19;,,происходит измерение в A1jTI

19, считывание информации иэ блока

21, суммирование ее в сумматоре 20 и запись суммы в ту же ячейку ОЗУ 21 .

Аналогичные действия проводятся с информацией от второго 15, третьего

16 и четвертого 17 БВХ с последующей записью суммы в соответствующие ячейки блока 21. В моменты t;-t при поступлении с выхода формирователя 23 записывающего импульса все описанные ранее действия повторяются эа исключением того, что с резистора 4 информация не снимается. На этом нулевой пикл заканчивается и начинается первый. В нулевом цикле измерения на входы 1 — 3 сумматора 20 поступает сигнал "0, который формируется под воздействием сигнала с выхода 3 блока

24. В первом и последующих циклах измерения на входы 1-3 сумматора 20 поступает информация, считанная иэ соответствующих ячеек ОЗУ 21.

После сигнала начала измерения и проведения необходимого количества циклов накопления, задаваемого уставкой блока 24 управления, в 3ВМ через

40 блок 22 от блока 24 поступает сигнал окончания накопления. По этому сигналу45

ЭВМ считывает информацию из блока 21 в свою память под воздействием собственных управляющих сигналов через блок 22. Далее ЭВМ производит расчет среднего значения измеренных величин. 50

На основании полученных данных производится калиб!5овка. Необходимость калибровки обьсняется следующим. Сигналы в катушках 7-9 зависят от магнитных свойств образца 1 . Модулирук—

55 щее поле катушки 5 может меняться в силу неконтролируемых причин (например, изменение экранировки поля проводящими элементами устройства, если проводимость их изменяется с изменением температуры) даже при условии стабильного поддержания тока в ней.

Поэтому, разделив раэностный сигнал каждой из измерительных катушек 7-9 на сигнал катушки 6, пропорциональный напряженности модулирующего поля., получим результат, который на зависит от величины модулирукзцего поля, а характеризует исключительно магнитные свойства образца. Далее проведя Фурье-преобразование над сигналами с каждой катушки 7-9 и восстановив вторую гармонику, получим результат,прязависящий от второи производной магнитного момента М;; образца

Д2М где i — номер измерительной

Н катушки. Следующим этапом расчетов является двойное интегрирование по параметру Н, где Н вЂ” магнитное поле .

В результате получаем зависимость магнитного момента от величины поля М . f (H), ЭВМ анализирует полученную зависимость по заданному критерию и, если соотношение сигнал/шум не удовлетворяется, то в последующих циклах измерения накопление увеличивается эа счет когерентного суммирования предыдущих результатов измерения с последукнцими. Далее процесс расчета М = f 91) повторяется. Число циклов измерений и расчета У; Е (H) повторяется до удовлетворительного получения соотношения сигнал/шум, на основании полученных"данных строятся зависимости составляющих магнитного момента друг от друга М Е (М .).

1 J

Результаты расчетов выводятся на экран дисплея, Что позволяет их сравнить с теоретическими моделями и, если необходимо, внести корректировку в процесс эксперимента. Таким образом, последовательность работы ЭВМ в составе устройства следующая (фиг.12): выдача сигнала на начало измерения, считывание измеренных данных иэ блока 21 устройства в свою память, нахождение средних значений, проведение

Фурье-анализа, выделение 2-й гармоники.

На этом процесс измерения в одной точке поля Н заканчивается, производится измерение поля Н, процесс измерения и расчета повторяется.

После достаточного количества измерений происходит расчет магнитного момента в зависимости от величины по1518809

Ф вой фазой формируемой синусоттды.Лервый пришедший импульс синхронизации я- запускает формирователь 44 импульсот (фиг.4г), выходной сигнал которого устанавливает в "1" триггер 41 (фиг.4д). Высокий уровень триггера г 41 разрешает прохождение импульсов синхронизации на счетный вхо)т счету-10 чика 38. Выходы счетчика 38 показаны на фиг.4е — разряд l,. ж — разряд 3, ой з — разряд 3, и — разряд 4. При появлении высокого уровня в разряде 4 в (фиг.4и) на выходе элемента 33 паУ а-15 явится также высокий уровень, который через логический элемент 37 поступает на вход сброса счетчика 38. ю- Сигнал с выхода элемента 37 поступает также íà R-вход триггера 41 и вход

2тт установки триггера 40. Схема приходит s исходное состояние, причем на прямом выходе триггера 40 устанавлинаетстт высокий уровень> который поступает в блок 22 в качестве сигна25 ла о начале считывания данных из блока 21 . При задании количества точек накопления 1 6 сигнал сброса счетчика 38 проходит через элемент:

34, при задании 32 - через элемент

30 3, пот задании 64 — через эле».еят 36.

Пос че сброса триггера 40 логическ и злемент 43 пропускает импульс сникало тизации, KoTopbIA запускает фо.— мирователь 44, импульс с которого (44) поступает на В-вход счетчика

47. Одновременно на вход сче-чика

47 поступает задержанный записывающий импульс с элемента 49 задержки.

Счетчик 47 находится ь нулевом состоянии и устанавливается в 1 " тольля Н, анализ соотношения сигнал/шум и, если этот показатель неудовлетво рителен, то процесс измерения повтор ется с увеличенным числом циклов накопления.

В конце расчетов строятся функции магнитных моментов в зависимости дру от друга.

Блок 24 управления выполняет след ющие функции. задает уставку в форми трователь 23, в зависимости от котор синусоидальный сигнал разбивается на соответствующее число равных отрезко задает уставку на количество точек н копления измеряемых сигналов. Данную функцию выполняют элементы 32-38, 40, 41, 43-45, 61, формирует уттравля щие сигналы на коммутатор 18, а также адресные разряды для блока 21.

Данную функцию выполняют элементы

41, 42, 46-49, 51, 57, формирует управляющие сигналы "Запись в .0Зу"

"Считывание ОЗУ" необходимые для нормальной работы ОЗУ 21, "Пуск АЦП" для АЦП 19. Необходимая последовательность перечисленных сигналов задается при помощи элементов 48-50, 52-57 °

Блок 24 управления работает следующим образом, Код декадного переклктчателя 60 поступает в формирователь 23 в качестве уставки. С помощью декадного переключателя 61 задается число точек накопления . В предлагаемом устройстве количество точек накопления может составлять 8, 16, 32 и 64. Выходной двоичный код с элемента 61 поступает на дешифратор 32, выходы которого соединены с первыми входами логических элементов И 33-36, а на вторые входы поданы выходные сигналы счетчика 38, причем на элемент 33 поступает сигнал с разряда 4 счетчика 38, на элемент 34 — с разряда 5, на 35 — с разряда 6, на 36 — с разряда 7. Допустим, что уставкой задано 8 точек накопления. В этом случае на первом входе элемента 33 будет высокий уро- 5р вень . Сигнал Разрешение работы (фиг.4а), поступающий с блока 22, сбрасывает триггер 40, на инверсном выходе которого устанавливается высокий уровень(фиг.4б). Высокий уро55 вень разрешает прохождение импульсов синхронизации с вых .2, формирователя записи 23 (фиг,4в), импульсы синхронизации жестко связаны с нулеко с приходом следуктщего эаписывающег:т импульса. Выходы счетчика 47 ис-,ользуются в качестве старших раэрядоь адре-.ации ОЗУ 21.

Диаграькть: на фиг .4 к-р поясняют работу счетчика 47 при уставке разбиения синусоиды, равной 4 (к — импульс синхронизации, л — выход формнрсвателя 44, м — записывающие импульсы, н — выход элемента 49 задержки, р-о — 1-3 разряды счетчика

47 (для простоты показаны только три разряда). Выделение импульсов синхронизации и записывакщих импульсов (фиг.4 к,м) происходит в формирователе 23, Работа остальной части схемы происходит следукщим образом . Если триггер 40 сброшен в "0", то под воэ1518809 12 действием импульса синхронизации запускается формирователь 44, выходной сигнал которого устанавливает в

"I" триггеры 41 и 46. Высокий уровень с прямого выхода триггера 41 разрешает прохождение задержанного записывающего импульса через элемент 48, который устанавливает в "1" триггер 50 и в

"0" счетчик 5) (на информационном Dвходе счетчика 51 низкий уровень с триггера 46). Счетчик 51 представляет собой двоичный счетчик с предваритель ной установкой. Высокий уровень с триг гера 50 разрешает прохождение импульсов с генератора 53 через логический элемент 52. Выход элемента 52 связан с входом формирователя 54, который формирует импульсы длительностью, необходи мой для нормальной работы последующих элементов 55-57. С элемента 55 снимается импульс для запуска AIJII 19, с элемента 56 — сигнал считывания из блока 21, причем время задержки элемента 56 должно быть больше времени преобразования АЦП 19, с элемента 57 сигнал записи в ОЗУ 21 (время задержки элемента 57 должно быть больше вре мени считывания блока. 21 и суммирования в сумматоре 20). На фиг. 5 приведены временные диаграммы работы,данной части схемы (a — записывающий импульс, б — выход элемента 49 задержки, в — прямой выход триггера 50, r — выход генератора 53, д — вы- ход формирователя 54, е,ж,з — выходы элементов задержки 55-57, и,к,л выходы 1,2,3 разрядов счетчика 51, м — выход элемента 59. Сигнал с выхода элемента 57 поступает на счетный вход счетчика 51, а также сбрасывает триггер 46. Счетчик 51 устанавливается в "1". При появлении на выходе счетчика 51 кода 6 через логические элементы (инвертор 58 и элемент 59 И), которые осуществляют выделение данного кода, и логический элемент ИЛИ 42 происходит сброс счетчика 51 (R -вход) и сброс триггера

50 (В-вход). Данная часть схемы при— ходит в исходное состояние. При поступлении следующего записывающего импульса счетчик 51 сразу устанавливается в "1", так как на инверсном выходе триггера 46 высокий уровень.

Выходы счетчика 51 используются в качестве младших разрядов адресации блока 21, а также сигналов управления коммутатором 18. Необходимость предварительной установки счетчика 51 в"0" при нулевом цикле измерения и установки в "I при последующих обуславливается тем, что при нулевом цикле измерения коммутатор подключает вход AIIJI 19 к резистору 4, а потом к входу БВХ 14, при следующих же циклах измерения коммутатор 18 подключает вход AIJII 19 сразу к БВХ 14, а сигнал резистора

4 не снимается. Выходы счетчика 38 соединены также с входами дешифратора 32, на первом входе которого формируется сигнал "0 цикл", подаваемый в блок 21, По окончании цикла накопления триггер 40 устанавливается в "1", высокий уровень с которого через логический элемент 42 поступает на вход сброса счетчика

51 и триггера 50, тем самым запрещая цикл измерения .

Формирователь 23 записи выполняет следующие функции: формирует записывающие импульсы, которые поступают в блок 24 и БВХ 14-!7, формирует импульсы синхронизации, соответствующие началу синусоиды, которые поступают в блок 24 управления.

Уставка числа точек разбиения из блока 24 управления в виде двоичного кода поступает на входы дешифратора 62. Допустим, что уставка равна 4, и ей соответствует код 00. В этом случае возбуждается четвертый выход дешифратора 62, высокий уровень которого разрешает прохожде10

S5 ние 9 разряда через элемент 66. Сиг-, нал с элемента 66 поступает на элемент 67, с выхода которого поступает на вход формирователя 68 и инвертора

69. На фиг . 7 показано формирование записывающих импульсов: а - выход преобразователя 29, б — восьмой pasряд счетчика 27, в — девятый разряд счетчика 27, r — сигнал направления счета блока 26, д — выход элемента

71. Формирователи 68 и 70 формируют импульсы по перепаду уровня из низкого в высокий, поэтому на выходе формирователя 68 импульсы появятся ступает на входы формирователя 73 и инвертора 72, выход которого соединен с входом формирователя 74. Работа формирователей 72-74 аналогична работе формирователей 68-70, на выв моменты t z и <„, а на выходе формирователя 70 — в момент t u t . СигЬ м нал направления счета (фиг.7г) по!

3 1518809 !4 ходе формиронателей 73 и 74 формиру- Выход элемента И-HE 90 соединен с . ются сигналы в моменты t. tH и t4 входом инвертора 91, выход которого

Выходные сигналы формирователей соединен с первым входом элемента

68 70,73,74 поступают на элемент И .92, а выход последнего соединен с

ИЛИ 71, сигнал с которого (фиг.7д)

5 первым входом элемента И-НЕ 106 и используется и качестве записывающе- с третьим входом элемента И-HE 112, го импульса. В случае необходимости выходы элементов И-HE 106 107 сое1 разбиения синусоиды на 16 равных час- динены с входами формирователей )08 тей (уставка 8, код 0)) на. выходе де- )О и 109. выходы которых соединены соотю шифратора 62 возбуждается ныход 3, ветственно с S- u R-входами RS-тригкоторый разрешает прохождение 8 раз- гера 1) 0, единичный выход которого ряда реверсивного счетчика 27 через соединен с тактовым входом счетчика элемент И 65. На выходе формировате- l l l . Выходы инверторов соединены с леи 68 и 70 появятся сигналы в момен- 15 первым-восьмым входами элемента ты t,,, t гз, t«, t и, t, H HE 103 и вторым, третьим входами

t ) Использование данной элемента И 105, первый нход которосхемы для формирования записывающих го соединен с выходом инвертора 104, импульсов позволяет разбить синусои- вход последнего соединен с ныходом ду на 8, 16,32 и 64 равные части. эО элемента И-НЕ 103, выход элемента

P абота формирователя 23 записи по И 105 соединен с первым входом элеформированию импульса синхронизации мента И-HE 107 и вторым входом элепроисходит следующим образом. мента И-НЕ 113, выход которого соеди"

Сигнал Смена знака" на блоке 26 нен с R-входом RS-триггера 114 и поступает на вход счетчика 75(фиг.7е). 25 вторым нходом элемента И-HE 116, Сигнал с выхода счетчика 75 (фиг.7ж) первый вход которого соединен с втопоступает на входы формирователя 76 рым входом элемента И-НЕ 120 выход:

Ф и инвертора 77. На выходе формировате- элемента И-НЕ 112 соедиен с S-входом ля 76 в момент перепада уровня из низ- RS-триггера 114 и первым входом элекого н высокий(момент t ) формирует- ЗО мента И-НЕ 115, второй вход которой ся импульс, который через элемент соединен с единичным выходом триггеИЛИ .79 поступает н качестве импульса ра 1)4, а выход соединен с первым синхронизации. В момент t „ при пере- входом элемента И-НЕ 112 и входом ходе уровней на ныхо е фо д формирователя элемента 1) 7, выход последнего сое73 из высокого в низкий иг. ж н кий (фиг . 7ж) на динен с вторым входом элемента И-HE формирователе 78 формируется импульс, I)9. которыи через элемент 79 поступает Работа блока 26 осуществляется в в блок 24. На фиг.7з показ п казан выход соответствии с временной диаграммой, элемента 79. изображенной на фиг. 10: где а †импульсы с выхода генератора 25, б-г

Первый-восьмой входы элемента И-НЕ

90 выходы трех разрядов счетчика 27; второй, третий входы элемента

И 92, а также входы инверторов 93д — выход элемента 105, е — выхо д элемента 92; ж — выход элемента !07

102 являются первыми входами блока и д 7, з †вых элемента 106; к — выход фо соединены попарно с нулевым-девятым д ф р мирователей 109 и 108, л,м — прямой разрядами реверсинного счетчика 27 и инне ный объединенные вторые входы элемеи- н — выход счетчика ).) 1 — сигнал "Сметон -HE 1 06, 1 07, 11 2 и первые входы на знака ° на знака, о,р — выходы элементов элементов И-НЕ 113, !19, 120 являются И-HE 1)3 1)8 п,с — выходы элеменвторым входом блока, на который по- тов 112 117 ° т,у — выходы элемендают я импульсы с выхода енератора тон !20 !!9, TOB °

25, выход счетчика 1 является сиг- работа „омм а ота коммутатора происходит

122 налом Смена. знака — пеРвым выходом следующим образом. В зависимости от блока 26, инверсный выход триггера сигнала с выхода триггера флага к выхо110 является eãо вторым входом, сиг- дам подсоединяется группа входов А или налом "Смена направлений счета, а г", а входов B. Таким образом, освыходы элементов И-НЕ 120, 1)9 явля- ионная функция коммутатора 122 заются третьим и четвертым выходами ключается в коммутации в утации входов Адр.

If a мп.разр.ОЗУ или "Адр.мп.разр.ОЗУ

1518809 16 шение точности обусловлено исключением необходимости вращения образо- «а при определении компонент вектои- ра поддержания стабильной амплитуды

5 поля, повышением отношения сигнал/

/шум.

ЭВМ", "Адр.ст.разр.ОЗУ" или "Адр.ст раэр.ОЗУ 3BY". "Считыв. ОЗУ" или

"Считыв. ОЗУ ЭВМ", 0 цикл или выс кий уровень с резистора 121 в завис мости от управляющего сигнала Tr Фл с триггера 40.

Матрица ОЗУ имеет пять входных сигналов. На первый и второй входы матрицы поступают сигналы с цифрового 10 коммутатора 122, причем на первые входы поступают сигналы Адр .мл,разр.ОЗУ" или "Адр.мп.разр.ОЗУ ЭВМ, на вторые входы сигналы пАдр.ст.раэр.СЗУ" или

Адр.ст.разр.ОЗУ ЭВМп в зависимости от 15 управляющего сигнала коммутатора 1 22.

Первый и второй входы матрицы являются адресными и в зависимости от их значения происходит доступ к определенной ячейке ЗУ матрицы. На третий вход матрицы 20 поступает сигнал с прямого выхода триггера 123, который является управляющим, и в зависимости от его значения происходит запись или считывание информации, На 4 вход матрицы поступает сиг" 25 нал с выхода элемента 124, этот вход является входом выбора кристалла (BM).

В зависимости от этого сигнала происходит инициализация микросхем ЗУ . Пятый вход матрицы является информацион-30 ным .

Матрица ОЗУ содержит 15 микросхем

125-139 ОЗУ,, первые-четвертые входы всех микросхем соединены соответственно между собой и являются первым-четвер- 35 тым входами матрицы ОЗУ, на пятые входы микросхем 1 25-139 ОЗУ поступают информационные сигналы с выхода сумматора 20, причем на пятый вход каждой из микросхем поступает соответствующий4Я разряд сумматора 20, на 125 — нулевой, на 126 — первый и т.д., выходы микросхем соединены с соответствующими входами D-триггеров 140-142.

При наличии сигнала ВМ на четвертом входе матрицы ОЗУ и сигнала записи на третьем ее входе информация записывается в матрицу ОЗУ по адресу, установленному на ее первых и вторых входах, а при наличии сигнала ВМ и отсутствии сигнала записи происходит считывание информации по указанному адресу.

Таким образом, предложенное устройство позволяет накопить в ОЗУ весь необходщ и |й массив измерительной инфор— мации и транслировать его в ЭВМ для последующего вычисления компонент век— тора магнитного момента образцG. ПовыФормул а изобретения

Устройство для исследования магнитных свойств материалов, содержа-, шее источник питания, первый выход которого соединен с первым выводом соленоида, вторОй вывод которого соединен с первым выводом токосьемного резистора, второй вывод которого соединен с вторым выходом источника питания, п измерительных катушек и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено компенсирующей и модулирующей катуш ками (п+1) усилителями, (n+1) блоками выборки-хранения, коммутатором, аналого-цифровым и цифроаналоговым преобразователями, сумматором, блоком запоминания, преобразователем формы напряжения, генератором импульсов, блоком управления знаком, реверсивным счетчиком, формирователем записи и блоком связи, при этом первые выводы! изМерительных и компенсационной катушек соединены с входами соответствующих усилителей, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих блоков выборки-хранения, выходы которых соединены с первой группой входов коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, вторые выводы измерительных и компенсационной катушек соединены с вторым выходом источника питания> первый вход блока управления знаком соединен с управляющим входом цифроаналогового преобразователя,информационный вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, первым входом блока управления знаком и первым входом формирователя записи, второй, третий и четвертый входы которого соедипены соответственно с первым выходом блока управления, вторым выходом блока управления знаком и управляющим входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом преобразователя формы напряжения, выходы которого соединены с выводами

151880 модулнрующей катушки, выход генератора импульсов соединен с вторым входом блока управления знаком, третий и четвертый выходы которого соединены. со счетными входами реверсивного счетчика, первая группа входов блока связи и его первый выход соединены с шиной обмена устройства, второй, третий и четвертый выходы блока связи соеди- 10 иены с первой группой входов блока запоминания, пятый выход блока связи соединен с первым входом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом блока запоминания, 15 выходы которого соедИнены с первой группой входов сумматора и второй груп, пой входов блока связи, третий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с третьим входом блока запоминания, первый вывод эталонного

9 18 резистора соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с четвертым входом блока запоминания и четвертым вь|ходом блока управления, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены с пятой группой входов блока запоминания, шестой вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с восьмым выходом блока уппавления, причем первый выход формирователя записи соединен с вторыми входами блоков выборки-хранения, а второй выход формирователя записи соединен с вторым входом блока управления, третий вход ко1. торого соединен с первым выходом формирователя записи.

) 518809

l 5 8809

1518809

15 ) 8809

1518809

Составитель С . Шумилишская

Техред Л,Сердюкова Корректор B.Êàáàöèé

Редактор Т. Лаэоренко

Тираж 714

Подписное

Заказ 6605/53

ВН1ПШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101