Устройство для воспроизведения периодического импульсного магнитного поля

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для создания образцовых источников импульсных магнитных полей, например, для магнитной дефектоскопии. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданной формы и уменьшение потерь мощности. Устройство содержит задающий генератор 1, соединенный через линию задержки 2 с катушкой индуктивности 3, блок 4 сравнения, инвертор 5, систему из N фильтров 6, выходы которых подключены к входам фазорегулирующих цепей 7, соединенных с секциями корректирующей катушки 8. Катушка 8 индуктивно связана с катушкой 3. Катушки образуют образцовую меру индуктивности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (У1) G 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4348515/24-21 (22) 23.12.87 (46) 23,09.90. Бюл. ¹ 35 (71) Институт электросварки им.Е.О.Патона и Институт электродинамики АН УССР (72) Н.Ф.Терещенко, А.К.Кривасов и С.И.Кудрявцев (53) 621.317.44 (088.8) (56) Андриевский Е.А. Измерение параметров постоянных магнитов. — Киев:

Техника, 1978, с.96-97. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ПЕРИОДИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть исполь2 зовано для .,создания образцовых источников импульсных магнитных полей, например для магнитной дефектоскопии. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения за-. данной формы и уменьшение потерь мощности. Устройство содержит задающий генератор 1, соединенный через линию задержки 2 с катушкой индуктивности 3, блок 4 сравнения, инвертор

5, систему из и фильтров 6, выходы которых подключены к входам фазорегулируемых цепей 7, соединенных с .секциями корректирующей катушки 8.

Катушка 8 индуктивно связана с катушкой 3. Катушки образуют образцовую меру индуктивности. 2 ил. Ж

1594465

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к прецизионным источникам магнитного поля, и может быть использовано для созда5 ния образцовых источников импульсных магнитных полей, например для магнитной дефектоскопии.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения за-О данной формы и уменьшение потерь мощности

На фиг;1 изображена структурная, схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы.

Устройство (фиг.1) содержит задающий генератор 1, соединенный че— рез линию 2 задержки с катушкой 3 индуктивности. К входам блока 4 сравнения устройства подключены выходы задающего генератора и катушки индуктивности, а выход бпока 4 сравнения соединен с инвертором 5, который связан с системой п фильтров

6. Выходы фильтров 6 подключены к входам ш фазорегулирующих цепей 7, выходы которых связаны с секциями корректирующей катушки 8. Последняя индуктивно связана с катушкой 3 индуктивности и совместно образуют образцовую меру магнитной индукции.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный сигнал задающего генератора 1 для квазипрямоугольного (трапецеидального) сигнала можно представить в виде ряда Фурье (фиг.2а).

При поступлении такого сигнала в катушку индуктивности ма.гнитная индукция F(t) изменяется по экспонен40 циальной зависимости

a (t) = к

Usr (t) о В

Bî,(t) a(t)=к — — — == к

Uзг о 2 6

45 где ае (" a) 1 (g (21;

Однако между. сигналами a(t) и

В „(t) существует асинхронизм, вызванный инерционными свойствами элементов компенсационной цепи. Требуемую форму импульса таким образом нельзя получить.

Для точного получения требуемой формы импульса в цепи основного тракта задерживают импульс U(t) задающего генератора на величину, равную а o( (t) — — — +

ЗГ 1

1; пГa зп - — — Я1D к п 1

2 а1

+ X лй

at tt n=f пИ пУс х(— -- + — — -) 1 1

a(1-e ">) О (t C1; где п — номер гармоники;

Цзг — сигнал задающего генератора 1;

21 — период сигнала, а — амплитуда импульса; (— длительность фронта и среза;

Ф K> — постоянная катушки индуктивности по магнитной индукции; — постоянная времени катушки индуктивности;

2 — общее сопротивление цепи.

Определив коэффициенты ряда

Фурье для этого сигнала, преобразуют косинусные составляющие уравнения.

При сравнении сигнала, который требуется получить в катушке индуктивности с высокой точностью и реально полученного сигнала В(й), появляется значительная погрешность., абсолютное значение которой пропорционально разности

В целях устранения этой погрешности выделяют разностный сигнал между током, протекающим по катушке 3 индуктивности и напряжением задающего генератора 1 в блоке 4 сравнения. Разностный сигнал инвертирует в инверторе 5. Раскладывают на и гармоник в системе фильтров 6, пропускают через

m фазорегулирующих цепей 7 и подают на соответствующие секции корректирующей катушки. Результирующая магнитная индукцня импульса равна

В (t) — суммарная магнитная инн дукция полей соответствующих гармонических составляющих.

В (t)=K — -- + ао( 2. И 1

1 . nУо(s 1n — -- x пп 1

nlfti ) )! 2а1

+ — —— и(((ns п 1td кsin (— — ——

1 и»

1 У л1 ь и — x

„1 1+(nг )2 постоянной времени корректирующей цепи 1:

Периодический сигнал U„ (t) для униполярных трапецеидальных импульсов задержаний на Г = „ — постоянную .времени корректирующей цепи записывают в виде ряда Фурье (t)=f(t+ c, ) = — — — + и и> к . 1

2al 1 . n Р((+ .)

+ -.— -- g — — sin — — — -"- sin *

7Ф+с)р „, пп- 1 где о — длительность фронта и среза импульса.

Магнитная индукция воспроизводимая этими импульсами в катушке индуктивности равна

B (t)=K I (t)=K а - — +

Г

1 В 6

7! +1+ 3 7/+31

x sin(— — — ) п sin(— — ——

2 . 2

Й вЂ” — — с)п)

1 где I — ток, протекаемый по катушке индуктивности.

Затем, выделяя и инвертируя разностный сигнал между Б (t) и током

I (t), протекаемый по катушке 3 и

7 задержанным на 2 „(фиг. 2б) . раскладывая его и гармоник и пропуская через

m фазорегулирующих цепей 7 с одновременным масштабным преобразованием их, получают корректирующий сигнал

U„(t) (фиг.2г). Магнитная индукция

В„(t) воспроизводимая в корректирующей катушке, синфазна сигналу

В,(t). Тогда уравнение магнитной индукции образцовой меры магнитной индукции при. (и с ) )Л равна (фиг,2е) "к

1 = и.

Катушка 3 индуктивности совмест- но с корректирующей катушкой 8 образуют секционируемую образцовую меру, магнитной индукции (ОМ"И), секции

15 которой настроены на определенную гармонику сигнала.

Начиная с второго импульса периодического импульсного магнитного поля в ОММИ синхронно поступают сигналы в катушки 3 и 8 и воспроизводятся импульсы магнитного поля заданной формы.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения периодического импульсного магнит- ного поля, содержажее задающий гене30 ратор, катушку индуктивности, блок сравнения, соединенный с задающим генератором и катушкой индуктивности, последовательно соединенные с блоком сравнения инвертор, блок и фильтров, 35 m фазорегулирующих цепей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности воспроизведения и уменьшения потерь мощности, в него введены линия задержки и корректирую4р щая катушка, индуктивно связанная с катушкой индуктивности и выполненная в виде секционированной катушки

Гельмгольца, при этом вход линии задержки подключен к второму выходу

4S задающего генератора, ее выход — к катушке индуктивности, а корректирующая катушка подключена к выходам

III фаэорегулирующих цепей.

1594465

Редактор М.Бланар

Тираж 571

Подписное

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

Заказ 2826

ВНИИПИ Государственного

113035, С ос тави тель А. P оманов

Техред M. Ходаннч Корректор. M. Кучерявая комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж=35, Раушская наб., д. 4/5 .