Устройство для получения заданной формы напряженности магнитного поля в ферромагнитных образцах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

73)466

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.02.78 (21) 2578191 18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (45, Дата опубликования описания 30.04.80 (51) Ч.Кл. 6 01 1т. 33/12

Государственный комитет сссР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.442 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Селезнев, В. Т. Кондратьев и В. К. Новиков

Омский политехнический институт (71) Заяввттель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ

ФОРМЫ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБРАЗЦАХ

Изобретение относится к области магнитных .измерений и может .использоваться при,контроле качества и исследовании свойств ферромаг материалов и изделий из ННх.

Известно устройство для получения заданной формы напряженности магнитного поля в ферромагнитных образцах, принцип действия которого основан на создании большого выходного сопротивления намаг- 10 ничивающего усилителя, т. е. управляемого источника тока. Это достигается введением глубоких отрицательных обратных связей по току 11).

Однако это устройство требует больших 15 затрат энергии, а заданная форма напряженност.и магнитного поля в,испытуемом образце получается, искаженной.

Известно также устройство для получения заданной формы напряженности маг- 20 нитного поля в ферромагнитных образцах, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, устройство сравнения, мощный повторитель, образцовый резистор и намагничивающую обмотку ферромагнит- 25 ного образца, .при этом мощный повторитель охвачен глубокими отрицательной и положительной обратными связями 12).

В таком устройстве нагрузкой мощного повторителя является нелинейная индуктивность, составляющая активны: потерь в которой мала, поэтому только незначительна 1 часть рассеиваемой в повторителе мощности затрачивается непосредственно на персмагничивание ферромагнитного образца. Большая же часть мощности в цепи имеет реактивный характер, в связи с этим коэффициент мощности такого устройства крайне низок. Это, в свою очередь приводит к необходимости значительного увеличения мощности повторителя.

Кроме того, введение глубоки.; отрицательной и положительной обратны.; связей, с целью приближения к .идеалыному;источнику тока значительно увеличивает вероятность самозозбуждения устройства в целом, особенно при испытании ферроматерпалои в широком диапазоне частот. Поэтому при устойчивой )3боте устройства неизбежно искажение заданной формы напряженности ма нитного поля в испытуемом образце.

Цель изобретения — повышение коэффициента мощности намагничивающей цепи и улучшение формы напряженности магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательIIo соединенные задающий генератор, усилитель мощности, образцовый резистор и намапш швающую обмотку ферромагнит731406 ного образца, введены дополнительный ферроматнитный сердечник с обмоткой и усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через обмотку дополHèòåëüного сердечника,и включенный между образцовым резистором л намагничивающей обмоткой ферромагнитного образца.

На чертеже представлена функциональная схема данного устройства для создания заданной формы напряженности магнитного поля в ферромагнитных образцах.

Работа данного устройства заключается в следующем.

От задающего генератора 1, к выходу которого подключен усилитель 2 мощности, через образцовый резистор 8, обмотку 5 дополнлтельного ферромагнитного сердечника б .и нама гничивающую обмотку 7 испытуемого образца 8 протекают токи 1ь с,,и 4 соответственно. Для нелинейной цепи, которая образована намагничивающей обмоткой 7 с испытуемым ферромагнитным образцом 8, выходное напряжение равно

U„„„. — Ld i!t) где Ld,(t) — дифференциальная индуктивность намагничивающей цепи.

Из этого выражения ток в намагничивающей обмотке 7 равен в ых

1.<1х(j ) Если обеспечить, входное сопротивление и коэффициент усиления Кхв усилителя 4 удовлетворяющим условиям R„О и Кх,>) 1, то iq =i2 или вх (вых

) 1.а . (/) где R — образцовое солротивление;

1-dz(t) — дифференциальная индуктивность дополнительного, ферромагнитного сердечника б с обмоткой 5, Ld(t) сП/„„

dt (2) Это устройство содержит последоватсль1но соединенные задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, образцовый резистор 8, усилитель 4, в цепь обратной связи котороr0 включена оомотка 5 дополнительного ферромагнитного сердечника б, и намагничивающая обмотка 7 испытуемого образца 8.

Подставляя выражение (2) в зыраже цне (1), получим (Ld.,(i ) с(Ь,„ — ) R Ld3(tt dt

Прв идентич ности сердечников (б и 8), т. е. при условии Lds (t) = Ld2 (t), окончательное имеем

4 — вх

1 откуда следует, что форма намагничиваю15 щего тока повторяет форму входного напряжения.

Таким образом, за счет отрицательной обратной связи через обмотку 5 дополнительного ферромагнитного сердечника б происходит компенсация индуктивности намагничивающей цепи, так как нагрузка усилителя 2 мощности имеет чисто активный характер, следовательно, коэффициент мощности, равный отношению активной ,мощности к реактивной, близок к единице, а намапничивающий ток или напряженность магнитного поля в испытуемом образце 8 сохраняет заданную форму в широком диапазоне частот .и,практически не зависит от степени насыщения образца.

Формула изобретения

Устройство для получения зада и ной фор35 мы цапряженноспи магнитного поля в фсрромапнитных образцах, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, образцовый резистор и намаг ничива|ощую обмотку ферро4о магцл тно го образца, о тлл ч а ю шее с я тем, что, с целью вавышенля коэфф ициента мощно стц намагнл чива|ощей цепи и улучшен ля формы напряженности магнитного поля, B него введены дсполнительный фер45 ромагиитный сордечпик с обмоткой в уси.7итель, охваченный отрицательной обрат|ой связью через обмотку даполиительного ферромагнитного сердеч иика и включенный ме кду образцовым, резистором и наматни-: i:в<ч ющей обмоткой ион ытуемого образца.

Исто шиыи информации, прлнятые во ,зкиманле,при экспертизе:

1. Автор ское свидетельство С С С Р

Л 335631, .кл. G 01 Я 33/12, 1969.

2. Селезнев Ю. 3..и П<искунов Д. К.:Получение задан|ных режимав персмагнвчивания в ферромагнитных. образцах. Изв. вузов.

«Ïриборострое,

731406

Составитель С. Лукииская

Редактор Е. Караулова Техрек В. Серякова Корректор И. Осиновская

Заказ 363/58! Изд. М 261 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фпл. пред. «Патент»