Устройство для контроля асимметрии постоянных магнитов

 

1I "RT :Hòèo-т те- ничесная аа1иате„g у Б

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)788061 (61 ) Дополнительное к авт, свид-в у у 4 4 8 4 0 9 (22) Заявлено 12.01.79 (21) 2715813/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151280. Бюллетень ¹ 46 (51)М. Кл,з

G 01 R 33/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) Дата опубликования описания 15.1 2,80 (72) Авторы изобретения

В.Ю.Чижиков и Г.В.Храбастава

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АСИМИЕТРИИ

ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Изобретение относится к контроль,ю-измерительным устройствам, исполь зуемым при производстве прецизионных магнитоэлектрических преобразователей с постоянными магнитами (например, 5 датчиков момента) для контроля магйитной асимметрии постоянных магнитов.

По основному авт.св.- (т 448409 известно устройство, содержащее координатный блок, измерительный зонд l0 с датчиком Молла, генератор переменного напряжения, датчик уровня компенсации, блок вычитания, переклютель пределов измерения, усилитель, датчик показателя экстремума, блок управления координатным устройством, регистрирующий блок и управляемый ключ (1), Недостаток известного устройства заключается в том, что такое устрой- 20 ство позволяет измерять только один вид магнитной асимметрии постоянных магнитов, который проявляется в виде смещения максимума кривой индукции над полюсом магнита. Эксперименталь- 25 ные исследования поля постоянного магнита показали, что имеется вторая разновидность магнитной асимметрии, проявляющаяся в виде несимметричность распределения индукции над полюсом- - З0

Такой вид .асимметрии является при-" (Чинай возникновения ряда погрешностей магнитаэлектрических преобразователей, например, нестабильность

1 крутизны выходной характеристики, возникновение нерабочих сил и моментов.

Цель изобретения — расширение функциональных вазможностей устройства для контроля магнитной асимметрии.

Цель достигается тем, чта в устройство для контроля асимметрии пастаяннйх магнитов, содержащее датчик Холла и датчик уровня компенсации, подключенные к генератору переменного напряжения, координатное устройства, своим выходом подключенное к датчику

Лалла, блок вычитания, входы которого подключены к датчику Холла и датчику уровня компенсации, а выход связан с управляемым ключом, включенным между датчиком Холла и переключателем пределов измерения, усилитель, регистрирующий блок, двухканальный экспе-риментальный регулятор шагового типа, содержащий датчик показателя экстремума, соединенный с выходом усилителя и блок управления коардине(тным .устройством, вход которого подключен к датчику показателя экстремума, а выход соединен с регистрирующим блоком, 788061 введены последовательно соединенные переключатель вида измерений, логический блок, дополнительный управляемый ключ, первый интегратор и первый сумматор, последовательно соединенные второй интегратор, инвертор и второй сумматор, при этом выходы первого и второго сумматоров подключены к второ. му входу регистрирующего блока, вто-рой выход логического блока соединен

L с вторым входом координатного блока, второй выход дополнительного управляемого ключа подключен к входу второго и„ оратора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход последнего подключен к второму входу второго сумматора, вход $ переключателя вида измерений подключен к выходу усилителя, а выход переключателя вида измерений соединен с входом датчика показателя экстремума.

На чертеже представлена блок-схе- Я ма устройства.

Устройство содержит координатный блок 1, измерительный диод с датчиком 2 Холла, генератор 3 переменного напряжения, датчик 4 уровня компенсации, блок 5 вычитания, переключатель б пределов измерения, усилитель 7, датчик 8 показателя экстремума, блок

9 управления координатным устройством регистрирующий блок 10, управляемый ключ ll, переключатель 12 вида измерений, логический блок 13, дополнительный управляемый ключ 14, интеграторы

15 и 16, инвертор 17 и сумматоры 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

Измерение обоих видов асимметрии магнитов производится в двух режимах, устанавливаемых переключателем 12 вида измерений. 40

В первом режиме определяются коор- динаты максимального значения магнитной индукции над полюсом магнита.. Для этого переключатель 12 устанавливается в положение 1. Координатный блок 1,45 включающий два исполнительных двигателя с понижающими редукторами, осуществляет двухкоординатное перемещение зонда с датчиком 2 Холла относи-. тельно поверхности полюса контролируемого магнита. ЭДС с датчика Холла, пропорциональная индукции магнитного поля, поступает на переключатель б пределов измерения. С выхода усилителя 7 сигнал поступает на вход двухканального экстремального регулятора шагового типа, включающего датчик 8 показателя экстремума блок 9 управления координатным устройством и координатное устройство. Блок 9 управления координатным устройством йроизво- бО дит остановку шаговых двигателей после того, как уровень сигнала с датчика показателя экстремума становится ниже порога чувствительности регулятора, и переключает предел измерения на 65 более точный, после чего продолжается поиск максимума. В целях повышения точности контроля магнитной асимметрии в устройстве предусмотрена возможность определения незначительных отклонений магнитного поля, что имеет место вблизи точки максимума. Для этого датчиком 4 уровня компенсации задается необходимый уровень компенсируемого поля. Далее сигнал поступает на блок

5 вычитания, где вычитается из сигнала с датчика Холла. Датчик Холла и датчик уровня компенсации питаются от диого генератора напряжения. Со схемы вычитания сигнал, пропорциональный отклонению магнитного поля от заданного уровня, поступает на пеоеключатель пределов измерения. Переключение на схему компенсации осуществляется блоком 9 управления после перехода на самый малыи предел измерения с помощью управляемого ключа 11. В момент достижения точки абсолютного экстремума производится остановка обоих двигателей. Координаты точки экстремума, характеризующие магнитную асимметрию, определяются регистрирующим блокам 10, который содержит счетчики импульсов для каждой из координат.

Во втором режиме определяется несимметричность магнитной индукции относительно геометрической оси магнита, Исследования показывают, что в магнитоэлектрических преобразователях выходной сигнал зависит от величины магнитной индукции, усредненной по активной зоне рабочего зазора (зоне расположения рабочих обмоток). Поэтому второй вид асимметрии оценивается коэффициентом, несимметричности индукции f, определяемым как отношение разности средних значений индукции, с обеих половин полюса В „„, В 2. к среднему значению по всему полюсу

О -d.ï ср Верх

Вср 1 Ьср гдето ц., 0, — координаты, ограничивающие активную зону рабочего зазора.

Поскольку измерение магнитной индукции осуществляется дискретно,определение коэффициента несимметричности осуществляется численным методом путем суммирования значений индукции на ка кдом шаге координатного устройства.

Для этого переключатель 12 устанавливается в положение 11.Сигнал с выхода усилителя 7 поступает на логическое устройство 13, которое управляет

788061

Формула иэобретейия ключом 14, и координаты блоком 1. Логический блок обеспечивает перемещение измерительного зонда последовательно над каждой половиной полюса магнита. При перемещении зон4да над одной половиной ключ 14 находится в положении I сигнал с усилителя

7 поступает на интегратор 15 и далев на сумматоры 18 и 19. По окончании движения по обеим координатам логичеСкое устройство переводит ключ в положение II координатное устройство при этом перемещает зонд на вторую половину полюса. При этом сигнал с усилителя 7 поступает на интегратор

l6, далее на сумматор 18 и через инвертор 17 на сумматор 19. В резуль- 15 тате на сумматоре 19 формируется числитель N< выражения (1), на сумматоре

18 — знаменатель N выражения (1) .

С обоих сумматоров сигналы поступают на регистрирующий блок 10. Коэффици- 2(1 ент несимметричности определяется как отношение показаний N, N- регистри1/ Ъ рующего блока .

Коэффицие нт несимметрич ности и координаты точки максимума магнитной

1 индукции являются основными показате25 лями магнитной асимметрии постоянных магнитов, позволяющими получать непосредственную количественную оценку ряда погрешностей магнитоэлектрических преобразователей (например, нестабиль-ЗО ность крутизны, нелинейность выходной характеристики, величины нерабочих сил и моментов) .

Использование изобретения позволяет измерять два основных показателя маг- З5 нитнои асимметрии и за счет повышения эффективности контроля снизить брак постоя нных магнитов по магнит ной . асимметрии. Это способствует повыше- нию точности и стабильности прецизионныхх маг нитоэлектрических преобра зователей .

Устройство для контроля асимметрии постоянных магнитов по авт. св.

9 448409, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные переключатель вида измерений, логический блок, дополнительный управляемый ключ, первый интегратор и первый сумматор, последовательно соединенные второй интегратор, инвертор и второй сумматор, при этом выходы первого и второго сумматоров подключены к второму входу регистрирующего блока, второй выход логического блока соединен с вторым входом координатного блока, второй выход дополнительного управляемого ключа подключен к входу второго интегратора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход последнего подключен .к второму входу второго сумматора, вход переключателя вида измерений подключен к выходу усилителя, а выход переключателя вида измерений соединен с входом датчика показателя экстремума.

Источ ники и нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 448409 . G 01 R 33/12, 21,02.73е

ВНИИПИ Заказ 8346/54 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4