Устройство для контроля параметров магнитопроводов

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля параметров магнитопроводов с зазором, изготовленных из магнитомягких прецизионных сплавов. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство содержит генератор 1 качающейся частоты, усилитель - формирователь 2, намагничивающую обмотку 3 контролируемого магнитопровода 4, намагничивающую обмотку 5 эталонного магнитопровода 6, излучительные резисторы 7 и 8, блок 9 автоматической регулировки усиления, масштабирующий усилитель 10, вычитающий блок 11, модулометры 12 и 13, регистратор 14 величины зазора и регистратор 15 магнитных свойств. Эталонный магнитопровод используется для задания крутизны частотной зависимости магнитной проницаемости, не зависящей от величины магнитной проницаемости, что позволяет исключить погрешность измерения, связанную с возможным различием магнитной проницаемости материалов эталонного и контролируемого магнитопроводов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1531042

А1 (51)4 G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4366838/24-21 (22) 18.01.88 (46) 23.12.89. Бюл. Р- 47 (72) С.К. Водеников (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 917154, кл. G О! К 33/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНTPOJI2 IIAPAMI;TРОВ МАГНИТОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля параметров магнитопроводов с зазором, изготовленных из лагнитомягких прецизионных сплавов. Цель изобретения — повышение точности контроля. Устройство содержит генератор 1 качающейся частоты, усилитель-формирователь 2, намагничиваю2 щую обмотку 3 контролируемого магнитопровода 4, намагничивающую обмотку 5 эталонного магнитопровода 6, измерительные резисторы 7 и 8, блок

9 автоматической регулировки усиления, масштабирующий усилитель 10, вычитающий блок 11, модулометры 12 и 13, регистратор 14 величины зазора н регистратор 15 магнитныхсвойств.

Эталонный магнитопровод используется для задания крутизны частотной зависимости магнитной проницаемости, не зависящей от величины магнитной проницаемости, что позволяет исключить погрешность измерения, связанную с возможным различием магнитной проницаемости материалов эталонного и контролируемого магнитопроводов.

3 ил.

1531042

25 разом.

С выхода генератора 1 качающей55 ся частоты переменное напряжение, частота f которого периодически изменяется от f,,до f,, поступает на вход усилителя-формирователя 2, имеющего

Изобретение относится к магнитными измерениям и может быть использовано для контроля параметров магнитопроводов с зазором, изготовленных из

5 магнитомягких прецизионных сплавов, например магнитопроводов магнитных головок.

Бель изобретения — повышение точности контроля за счет исключения погрешности, связанной с возможным различием магнитной проницаемости материалов эталонного и контролируемого магнитопроводов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы устройства; на фиг. 3 зависимость амплитудной магнитной проницаемости материала магнитопровода от частоты, поясняющая работу 20 устройства.

Устройство для контроля параметров магнитопроводов содержит генератор

1 качающейся частоты, усилительформирователь 2, намагничивающую

I обмотку 3 контролируемого магнитопровода 4, намагничивающую обмотку

5 эталонного магнитопровода 6, первый

7 и второй 8 измерительные резисторы, блок 9 автоматической регулировки усиления (АРУ), масштабирующий усилитель 10, вычитающий блок 11, первый 12 и второй 13 модулометры, регистратор 14 величины зазора и регистратор 15 магнитных свойств, причем к выходам генератора 1 качающей35 ся частоты через усилитель-формирователь 2 подключены последовательно соединенные намагничивающая обмотка 3 и измерительный резистор 7 и последовательно соединенные намагничивающая обмотка 5 и измерительный резистор

8, к выходу которого подключен модулометр 13, а выход резистора 7 соединен с первым входом вычитающего бло- 45 ка 11 и через последовательно соединенные блок 9 АРУ и масшатбирующий усилитель 10 — с регистратором 14 величины зазора и вторым входом вычитающего блока 11, выход которого

50 подключен к регистратору 15 магнитных свойств и к модулометру 12 °

Устройство работает следующим обФм м() от (1) а амплитуда магнитного потока ф э в эталонном магнитопроводе беэ зазора связана с магнитодвижущей силой F<, приложенной к обмотке 5, и магнитным сопротивлением К эталонного магнитоэ провода 6 соотношением

F =Ф К (f), (2) Напряжение U, на выходе измерительного резистора 7 (фиг. 2б) пропорционально току через обмотку 3, соответственно магнитодвижущей силе F, и определяется с учетом (1) выражением

U, = К,Ф R (f) + K,ô„R,= U + U,, (3) где К, (U, известный постоянный коэффициент; составляющая напряжения U,, амплитудная модуляция которой обусловлена зависимостью от частоты амплитудной проницаемости р материала магнитопровада в диапазоне частот (f,, 1„) (фиг. 3); составляющая с постоянной (независящей от частоты) амп1ил удой. коэффициент передачи, прямопропорциональный частоте f поступающего на его вход сигнала, в результате чего на намагничивающие обмотки 3 и 5, индуктивное сопротивление которых выбрано много большим сопротивлений резисторов 7 и 8, подается напряжение

U, амплитуда которого прямо пропорциональна его частоте (фиг, 2а).

В контролируемом и эталонном магнитопроводах индицируются магнитные потоки соответственно Фм и Ф, связанные с амплитудой U и частотой f перемеиного напряжения на обмотках

3 и 5 известными соотношениями U =

K, f Ф n U = K f Ф (где К, и К постоянные коэффициенты), и, следовательно, условие Г - f обеспечивает постоянство во времени амплитуд магнитных потоков Ф и ф, . м

Амплитуда магнитного потока ф в м контролируемом магнитопроводе 4 связана с магнитодвижущей силой F,, приложенной к обмотке 3, и магнитным сопротивлением К„ ферромагнитной части магнитопровода, зависимым от частоты, и R воздушного зазора, не зависимым от частоты, известным соотношением

5 1)3

Общая амплитудная модуляция найряжения U обусловлена, таким образом, амплитудной модуляцией его составляющей Б .

Напряжение U c измерительного резистора 8 пропорционально магнитодвижущей силе F, и его амплитудная модуляция обусловлена частотной зависимостью амплитудной проницаемости материала эталонного магнитопровода.б.

В связи с тем, что эталонный магнитопровод 6 изготовлен из того же материала, что и испытуемый магнитопровод 4, т.е. материал обоих магнитопроводов имеет одинаковую частотную зависимость амплитудной проницаемости, крутизна которой определяет . коэффициент амплитудной модуляции, напряжения U совпадает с коэффициентом амплитудной модуляции составляющей U напряжения U,.

Напряжение U с резистора 7 поступает на первый вход вычитающего блока

11, на второй вход которого поступает синфазное с ним напряжение U (фиг. 2 в), полученное путем снятия амплитудной модуляции с напряжения

U при прохождении последнего через блок 9 АРУ и последующего формирования величины амплитуды с помощью масштабирующего Усилителя 10 с управляемым коэффициентом передачи.

Очевидно, что разностный сигнал на выходе вычитающего блока 11 U

=U,-U, (фиг. 2г) имеет одинаковый коэффициент модуляции с напряжением

D Ц

Ug в случае, когда U, = U„, а

Е

=-U, при этом показания регистратора

14 величины зазора пропорциональны и, с учетом (3) — магнитному соо противлению зазора К,, а показания регистратора 15 магнитных свойств пропорциональны U . . т.е. с учетом

f (3) — магнитному сопротивлению материала магнитопровода. Процесс контроля состоит в подборе такого коэффициента передачи масштабирующего усилителя 10, при котором показания модулометров 12 и 13 становятся одинаковыми.

В предлагаемом устройстве эталонный магнитопровод используется для задания крутизны частотной зависимости магнитной проницаемости, которая не зависит от уровня магнитной проницаемости, что позволяет исключить погрешность измерения, свяэан1042

Устройство для контроля парамет35,ров магнитопроводов, содержащее на магничиваюшую обмотку контролируемого магнитопровода, первый вывод которой соединен с первым выводом первого изl0

55 ную с возможным различием магнитной проницаемости материалов эталонного и контролируемого магнитопроводов.

Кроме того, устройство позволяет использовать один и тот же эталонный магнитопровод для контроля магнитопроводов различной формы из одного материала, что важно при контроле изделий сложной формы, например магнитопроводов магнитных головок.

Повьппение точности контроля объясняется также возможностью оценки погрешности контроля, обусловленной возможным отклонением зависимости С =М(Й) материала контролируемого магнитопровода от аналогичной зависимости материала эталонного магнитопровода. О величине указанного отклонения можно судить по степени различия формы огибающей напряжений

U u U при одинаковом коэффициенте модуляции их с использованием в качестве модулометров двух каналов двухлучевого осциллографа. Возможность оценки погрешности позволяет выбрать режим контроля, например интервал частот (f,, f,), при котором погрешность минимальна, и, тем самым, повысить точность контроля. формула изобретения мерительного резистора, намагничивающую обмотку эталонного магнитопровода, первый вывод которой соединен с первым выводом второго измерительного резистора, а второй вывод соединен с вторым выводом намагничивающей обмотки контролируемого магнитопровода, вычитающий блок, регистратор величины зазора и регистратор магнитных свойств, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля, оно снабжено усилителемформирователем, блоком автоматической регулировки,, масштабирующим усилителем, первым и вторым модулометрами и генератором качающейся частоты, к выходу которого через усилительформирователь подключены вторые выводы намагничивающих обмоток, первый вывод первого измерительного резистора соединен с первым входом вычи1531042

u(y, ) н(у,) ЧЧ

Prv

10"

Составитель В. Гончаров

Техред М. Ходанич

Редактор Н. Тупица

Корректор В. Кабаций

Заказ 7950/47

Тираж 714

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 1035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина,101 тающего блока и через последовательно соединенные блок автоматической регулировки усиления и масштабирующий усилитель — с регистратором ве5 личины эазора и вторым входом вычитающего блока, выход которого подключен к измерителю магнитных свойств и ходу первого модулометра, вход второго модулометра подсоединен к первому выводу второго измерительного резистора, а вторые выводы первого и второго измерительных резисторов соединены с общей ш ной устройства.