Микровеберметр

 

Всесо >о:=;

Эйтентно" т ;.. > >. :.:; .: л

ОПИСАНИЕ l ц 42409I

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от а>вт. свидетельства (22) Заявлено 28.07.72 (2!) 1815042/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.04.74. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 19.09.74 (51) .Ч. Кл. G Olr ЗЗ 02

Гасударственный комитет бавета тйинистрав CCCP аа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.4 (088.8) (72) Авторы изобретения Н, А. Козвонин, Л. А. Козвонин, Г. В. Малышев и В. H. Бикметов

Куйбышевский электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) МИКРОВЕБЕРМЕТР

Изобретение относится к технике измерений малых одиночных уровней магнитного потока и предназначено, в част>иост>и, для исследования статиче>с>ких и динамяческих характериСт>И>К С ПРЯьМОУГОЛЬНОй ПЕтЛЕй ГИСтЕРЕЗИСа B режиме однократного перемагн>ичива>ния.

Известные схемы микровеберметров, содержащие генератор одиночных и>мпульсов, усилители и интегрирующую RC-цепь, не позволяют произ>вод>ить измерение одиночных импульсо>в потока, с которы>ми п1рихо>дится иметь дело при снятии статических характер>ист>и>к ми кронных се1рдеч>ников с непрямоугольной петлей пистерезиса и обладают н>изкой чувствителыностью.

Для повышения чувст в1ителыности предлагаемый ми>к>ровс>берметр снабжен двумя формирователями парных и>м>пульсов,и ключом, одним из своих входов подключенным к выходу пе>рвого форм>иро>вателя, другим — од>повременно к входу усилителя-ограничителя и к измер>ител»ной обмот>ке испытуемого образца,,выход же ключа через интет!рисующую RCцепь связан с регистрирую>щ>им прибором, п>р>иче>м один вход формирователей парных им,пулысо в подклю>чен к выходу генератора одиночных импульсов, другой вход первого фор,мирователя через д>ифференцирующий конденсатор — к выходу усилителя-ограничителя, а один из выходов фо>рм ирователей связан со входом соответствующего усилителя прямого и обратного переключен>ия испытуемого об,разца.

На фиг. 1 показан предлагаемый м>икровеберметр, блок-схема; на фиг. 2 — то же, принципиальная схема; на ф>иг. 3 — временные диаграммы.

Схема микровеберметра работает следую>щwl образом.

10 С игпал запуска с ге>нсрато>ра 1 оди>ноч>ных

>и>м пу>льсов поступает на входы форм1ирователей 2 и 3 парных импульсов. Импульс напряжен>ия на одном выходе формирователя 2 от,крывает ключ 4 и держит его в огкрытом со15 .стоянии. Одно>временно с этим импульсом импульс напряжения па таком же выходе формирователя 3 (длительность его короче) состояние схемы не меняет.

Однако момент окончан ия его п1ри водит к

20 запуску формирователя 3 и на втором выходе его появляется имнул»с, который через усилитель 5 и обмотку персмап1и 1>иваст Hell»IT) емьш образец 6. При этом вольтсекундный импульс, наведенный на измерительной об25 мотке 7, через открытый ключ 4 п|одается на интегрирующую RC-цепь 8. Этот же импульс с обмотки 7 поступает на вход усилителяo rранич>ите lя 9, выхogHoe напряжен>ие 1(oToрого, д ифференцируясь емкостью 10. задним

30 своим фронтом запускает формирователь 2

424091

65 по второму входу, опережая запуск е)1о моментом окончания работы форм)ирователя 2 по пе)рвому входу.

Начало работы формирователя 2 по второму входу срывает работу его по первому входу и ключ 4 закрывается. Импульс напря>кения иа втором выходе форми)рователя 2 через усилитель 1 и обмотку 12 образца 6 псремагпичивает последний в исход)пое oocTosttlHc. Момент появлсв)ия заднего фронта выходного пап ряжения усилителя-ограничителя 9 определяется в)ременем полного перемапнич)ивания образца 6, по истечении которого интегрирующая RC-цеп)ь 8 будет отключена от и)змер)ительной обчотки 7. Напряжение заряда на емКо)cTiH С цепи 8, велич)ина которого прямо Illpon)орц)ионалына и змеряемому потоку, измеряется регистрирующим прибором 13. Следующий одиночньш импульс запуска вызывает аналогичный процесс.

Схемы фо)рмирователей 2 .и 3 одинаково выполнены на блоки)пг-генераторах и отличаются дл)инами сердечников, в результате чего дл)ителыность парных и)мпульсов в формя)рователе 2 больше, чем в формирователе 3.

Формирователь 2 (фиг. 2) вы)полнен на сердечнике 14,с прямоугольной петлей гистерезиса; транз)истор 15, рез истор 16, обмотк и 17 и 18 с pcaltcropoi t 19 и точечным диодом 20 пред)ставляют собой оди)н блокинг-генератор, другой состоит из транзистора 21, резистора

22, обмоток 23 и !8, резистора !9 и диода 24.

Первые блокицг-генераторы запускаются от генератора 1 через дифференцирующие конденсато)ры 25:и 26. В исходном состояни)и транзисторы 15 и 21 закрыты, а сердечник 14 находится,,например, в состоянии — В„. Импульс а генератора 1 приоткрывает транзистор 15 и по обмотке 17 течет ток, ампер витки обмотки 17 направлены,в сто рону переключения сердеч)ника 14 из состояния — В,. в +В„„ и далынейшее переключение сердечника осуществляется за счет блокинг-itl)pollctcca. При этом базовый ток данного блокинга протекает через диод 20, а напряжение, раз)виваемое на обмотке 27 через диод 28 и резистор 29 открывает симметричный иптегралыпый ключ 4, В момент насыщения сердечника 14 (+В,Ä) индукт|ивность обмоток 17 iH 18 падает, и транзистор 15 закры)вается, что вызы)вает спад индукции в сердечнике 14 из +В в +В„, На обмотке 18 наводится э.д.с. помех)и, которач п)риоткрывает трапа и)сто р 21, и через обмотку

23 течет ток, ам)пер-витки этой обмотки направлены в cTopoиу переключения серде I)HIIKа 14 из +В,. в — В„,. Через обиотки 23 и 18 устанавливается блокинг-процссс, и базовьш то к течет через д иод 24. Г1)ри отсутствии управления базой транзистора 21 с выхода усилителя-ограничителя 9 далыней)шая работа формирователя 2 п)ротекала бы следующим образом: окончан ие, перемагничивания сердечника 14 из состояния +В„в — В„пр иводит к закрьпию транзистора 21 и возврату

45 намагниченности сердечника 14:из состояния — В в состоя н)ие — В„. При этом в обмотке

18 наводится э.д.с. помехи, стремящаяся запустить транзистор 15, однако запасен)ные на диоде 24 неосновные носители компенсируют эту помеху, в результате чего блокинг-процесс не разви)вастся.

Во время работы второго блокинга формирователя 3 э.д.с., наведенная на обмотке

30, через усилитель 11, резистор 31 и обмотку

12 испытуемого образца 6 переключает послед)ни)й в исходное состояние.

Второй бло кинг формирователя 3 срабатывает во время работы первого блокипга формирователя 2, т. е. в то время когда ключ 4 открыт. При это)м э.д.с., наведенная на обмотке 32, через усил итель 5, рез)истор 33, обмотку 34 осуществляет измерительный цикл перемагнич)иван)ия образца 6. При этом вольтсекундный импульс, на веденный на обмотке 7, через открытый ключ 4 подается на

HHTeIIpHpyIoHIyIo цепь 8. Этот >ке вольтсекундный им>пульс, усиленный усилителем-ограпич ителем 9 и п)род)иффере)нц ированный емкостью 10, задним своим фронтом приоткрывает транзистор 21, когда первый блокинг этого форм)ирователя еще не работает. По обмотке

23 течет ток. Ампер-в)итки обмотки 23 противоподо>кны а)мпер-витькам обмотки 17, в результате чего первый блокинг срывается, а вто рой запускается, э.д.с. )на обмотке 27 меняет знак, ключ 4 закрывается, образец 6 через усилитель 11 переводится в исходное состояние.

В)ременные диаграммы, п)редставленные на фиг. 3, пояс)няют работу схемы. Здесь а — запускающий им|пульс, б — импульсы первого и второго блокинга форм)ирователя 2, в— вольтсекундные и)мпульсы, индуктируемые на обмотке 7, г — )выходное напряжение усилителя-ограничителя 9; д — продифференцированные конденсатором 10 импульсы; е— импульсы пе)рвого и второго бло)кинга формирователя 3.

Предмет изобретения

Микровебе)рметр, сойер>кащий генератор од)и)ночных импульсов, усилители прямого и обратного переключения испытуемого образца, .интегри)рующую RC-цепь, усилитель-ограничитель и регистриру1О)щ)ий прибор, отл ич а ю щ и й,с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено д вумя форми рователям)и парных импульсов и ключом, ОД)ПИМ ИЗ ОВОИ Х ВХОДОВ ПОДКЛ)ОВЕН)НЫМ К ВЫходу первого формирователя, другим — однов ромснно к входу усилителя-ограничителя и к измерительной обмотке испытуемого образца, вьгход же ключа через интегри)рующую

RC-цепь связан с регистр)ирующим пр)ибором, )))ричем один вход форм)и)рователей парных импульсов подключен к выходу генератора од иночных им)пульса в, другой вход перьвого

424091 формирователя через дифференцирую щий конденсатор — к выходу усилителя-огранич ителя, а один из выходов формирователей связан со входом соответствующего усилителя прямого и обратного переключения испытуемого образца