Устройство для измерения напряженности магнитной нити

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 250á74 (21) 2039451/18-21

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>721781 (51)М. Кл.

G 01 R 33/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 821. 317. 44 (088. 8) Опубликовано 1503.80. Гзюллетень Ио 10

Дата опубликования описания 20.0380 (72) Автор изобретения

В.П. Мелик-11)ахназаров (71) ЗаяВИтЕЛЬ Куйбьдаевский политехнический институт им. В. В. Куйбьпаева (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области электромагнитной техники и предназначено для измерения магнитной ленты в аппаратах магнитной записи.

Известны устройства для измерени я магнитной напряженности, содержащие феррозонд, вторичные обмотки которого соединены с фазовыми дискриминаторами (1) .

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство, содержащее ферромагнитный сердечник с первичной и вторичной обмотками, измеритель временных интервалов, состоящий из счетчика, элемент а И, выход котoporo соединен со счетчиком, а первый вход — с генератором, двух элементов

НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами счетчика (2) .

Недостаток известных устройств низкая точность из мерений .

Цель изобретения — повьпмение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее первичную и вторичную обмотки, из- меритель временных интервалов, состоящий из счетчика, элемента И, выход которого соединен со счетчиком, а первый вход — с генератором импульсов, двух элементов НЕ, выходы кот орых соединены с-, управляющими входами счетчика, снабжено тремя триггерами, дополнительным элементом H, дополнительным элементом НЕ и генератором треугольного тока, выход которого соединен с первичной обмоткой сердечника, вторичная обмотка которого соединена с раздельными входами первого триггера, раздельные выходы первого триггера соединены co входами элементов НЕ, счетный вход второго триггера и счетный вход третьего триггера соединены с соответствующими раздельными выходами первого триггера, выход второго триггера соединен со вторым входом элемента И, выход третьего триггера соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен со счетным входом третьего триггера, выход дополнительного элемента И соединен через дополнительный элемент НЕ с установочным входом первого триггера.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на

721781 фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Устройство состоит из триггеров

1, 2, 3, счетчика 4, элемента И

5 и генератора импульсов б. Преобразователь 7 соединен с генератором треугольного тока 8, выходы преобразователя 7 соединены со входами триггера 1, выходы которого через элементы НЕ 9 и 10 соединены со входами счетчика 4. Счетный вход счетчика 4 соединен с выходом элемента И 5, входы которого соединены r. генератором ь и выходом триггера 2.

Элемент И 11 входами соединен с входом элемента HE 9 и выходом триггера 3, а выходом — с элементом 15 HE 12, выход которого также соединен со входом элемента НЕ 9 .

Работа устройства заключается в следующем. В начальный момент все триггеры. 1, 2, 3 и счетчик 4 обну- Щ лены. Элемент И 5 закрыт, не пропускает на счетчик импульсы с генератора б. Первым положительным импульсом, поступившим на первый вход триггера 1 с преобразователя 7, триг- 25 гер 1 перебрасывается, перебрасынает триггер 2 и через элемент HE 9 устанавливает счет чи к 4 в положение

" прямой счет . При этом триггер

2 через элемент И 5 разрешает прохождение импульсов с генератора б на счетчик 4.

Положительный импульс, поступивший на левый вход триггера 1 (соответствует отрицательному импульсу 0 на фиг. 2) перебрасывает триггеры

1 и 3. При этом триггер 1 через элемент НВ 10 устанавливает счетчик

4 в положение обратный счет .

В счетчике из числа импульсов, прошедших на него за время Т,, 40 (фиг. 2 ), нычит ает ся число импульсов, прошедших за время Г . Следующий положительный импульс, поступивший на правый вход триггера 1, перебрасывает его, а также триггер 2, кото- 45 рый закрывает элемент И 5 и запрещает прохождение импульсов с генератора б на счетчик 4. Кроме того, отрывается элемент НЕ 12 и сбрасывает триггер 1. 50

Сердечник преобразователя 7 из ферромагнитногого мат ери ала с прямоу гольной петлей гистерезиса с намотанными на нем первичной и вторичной обмотками помещается н измеряемое постоянное магнитное поле, причем величина напряженности этого поля должна быть меньше по абсолютной величине, чем коэрцитивная сила Н сердечника. После помещения сердечника в измеряемое поле магнитное состояние 60 сердечника характеризуется, например, точкой И на петле гистерезиса. При пропускании через первичную обмотку тока треугольной форьы, создающего переменную напряженность Н (t) амп- 65 яитуда которой Н„, выбирается большей, чем величина 2Н, сердечни к будет п ерема гни чиват ься по дин амичес кой петле гистерезиса, при этом но вторичной обмотке возникнут остроконечные импульсы большой крутизны и малой длительности, отмечающие моменты равенства:

H(t) =/Н / — Н и

Н() = /Н,/ + Н..

Причем этим двум моментам будут соотнетствовать импульсы противоположной полярности, но тождественные по остальным характеристикам. Длительность этих импульсов обусловлена конечной крутизной вертикальных участков петли .гистерезиса и реактивными свойствами выходной цепи.

В промежутках между импульсами сердечник насыщен, и напряжение во вторичной обмотке ранно нулю.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

H(— напряженность измеряемого магнитного поля, Н вЂ” коэрцитивная сила сердечника, Н вЂ” амплитуда возбуждающего переменного магнитного поля, — импульсная ЭДС, возникающая во вторичной обмотке, ,С вЂ” громежутки времени между импульсами противоположной полярности, Ч„Чг- фазы моментов сраннения, т.е. моментов, когда Н (t) =

/Н / — +Н,.

Как видно из фиг. 2

T т т = — -Ч+Ч = +дЧ г =Y.

Т t = — -М +Ч -. --дЧ г 2 а.<"2 где дЧ =< -Ч

2.

Отсюда у -г = дЧ . г

Из рассмотрения пободных треугольников OAE и ОДК следует:

OA АŠ— = — К е где ОА=Ч >ОД=Т/4,ДК=!Н 1,;

АЕ=IHс! Но откуда т Н -Н 4 )Н

Из рассмотрения подобных треугольников GNF GLR следует:

С FGR — = — 1

NF IR где GF =ч,С R=T(а,LR=IH I,f4F=IH I+H

/ откуда ч - — - —— т IH.I+H г 4 (Н

IH (lHJ H -IH,(H ) = HH

Т C - C =2.дЧ= Н ° Н т.е. при постоянстве частоты и амплитуды возбуждающего поля разность интервалов между импульсами одной полярности и расположенным между ними импульсом протиноположной поляр721781 ности прямо пропорциональна напряженности измеряемого поля. формула изобретения

Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее первичную и вторичную обмотки, измеритель временных интервалов, состоящий из счетчика, элемента И, выход которого соединен со счетчиком, а первый вход — с генератором импульсов, двух элементов НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами счетчика, о т л и ч а ющ е е с я reM, что, с целью повышения точности, оно снабжено тремя триггерами, дополнительным элементом И, дополнительным элементом НЕ и генератором треугольного тока, выход которого соединен с первичной обмоткой сердечника, вторичная обмотка которого соединена с раздельными входами первого триггера, раздельные выходы первого триггера соединены со входами элементов HE, счетный вход второго триггера и счетный вход третьего триггера соединены с соответствующими раздельными выходами первого триггера, выход второго триггера соединен со вторым входом элемента И, выход третьего триггера соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен со счетным входом третьего триггера, выход дополнительного элемента И соединен через дополнительный элемент HE с уставоночным входом первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 140230, кл. G 01 R 33/00, 19б1.

Я 2. Фобрикант В.A. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики, Энергия, 1968, с. 104-109 (прототип).

Редактор Н. Каменская Техред M.Êóýüèà Корректор Я. Веселовская

Заказ 125/38 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4