Способ измерения комплексноймагнитной проницаемости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социвлистическик

Республик ()834634 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.12.78 (21) 2695233/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G01 R33/12

Гееудлретееный, немнтет

СССР (53) УДК 621,317..44 (088.8) нв делам нзебретеиий н еткрытнй

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.81 (72) АвтоРм изобретения

В. Г. Гусев, М. П. Иванов, А. Н. Фокин и А, Н. Мирин "т т т

Уфимский авиационный институт им Орджон (71) Заявмтель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ МАГНИТНОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения комплексной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов при одновременном намагничивании постоянным и переменным магнитными полями.

Известен способ измерения комплексной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов при одновременном намагничивании. В этом способе определяют семейства кривых одновременного намагничивания, представляющие собой зависи- 1в мости

B=f(H ) при Н-, =const, где  — магнитная индукция в образце;

Н. — напряженность переменного магнитного поля в образце;

Н- — напряженность постоянного подмаг- 1д ничивающего поля в образце.

Для обычно применяемых дифференциальных конструкций, например магнитных усилителей, это- означает, что определяется единая усредненная кривая одновременного намагничивания за период, одинаковый для обоих сердечников, входящих в состав преобразователя сигналов. Иначе говоря, магнитные состояния ферромагнитt ных сердечников по этой кривой одинаковы (1).

Однако в действительности в каждый конкретный момент времени магнитные состояния сердечников существенно различны: в одном сердечнике Н и Н- суммируются, а в другом вычитаются. Соответственно различны и значения комплексных магнитных проницаемостей сердечников за.каждый полупериод переменного магнитного поля. Не учитывается- в известном способе и гистерезис ферромагнитных материалов. Это приводит к тому, что значения комплексных магнитных проницаемостей сердечников, определенных известным способом, не соответствуют действительным, и использование их при расчетах приводит к погрешностям расчета порядка 100 †15.

Известен другой способ измерения комплексной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов. В этом способе определяют действительные значения комплексной магнитной проницаемости . в каждом сердечнике за каждый полупериод переменного магнитного поля.. Способ включает создание в испытуемом образце переменного магнитного поля с синусоидально из834634

30

Формула изобретения

55 меняющейся напряженностью, создание постоянного магнитного поля, направление которого изменяют на противоположное в моменты равенства нулю напряженности переменного магнитного поля в образце, измерение первых гармоник магнитной индукции и магнитной напряженности в образце и расчет комплексной магнитной проницаемости. Использование полученных значений комплексной магнитной проницаемости за половину периода переменного магнитного поля позволяет уменьшить погрешности расчета дифференциальных конструкций ориентировочного до 10 — 15 /О (2).

Однако известный способ измерения комплексной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов не позволяет измерять указанный параметр с требуемой точностью. Это объясняется тем, что изменения направления постоянного магнитного поля в образце в моменты равенства нулю переменного магнитного поля приводят к скачкообразному изменению магнитной индукции в образце, а соответственно и к погрешностям измерения первой гармоники магнитной индукции, так как измерительная аппаратура не разделяет сигнал переключения направления постоянного магнитного поля и сигнал первой гармоники в спектре выходного сигнала. При выходе на колено кривой намагничивания эта погрешность еще более увеличивается, так как значения комплексной магнитной проницаемости за половину периода переменного магнитного поля уменьшаются, а первая гармоника индукции, создаваемая переключением направления постоянного магнитного поля, остается в первом приближении неизменной.

Цель изобретения — повышение точности измерения комплексной магнитной проницаемостии.

Поставленная цель достигается тем, что на образец воздействуют переменным синусоидальным магнитным полем и постоянным магнитным полем, направление которого изменяют на противоположное в моменты равенства нулю напряженности переменного синусоидального магнитного поля, определяют первые гармоники магнитной индукции и напряженности в образце, по которым судят о комплексной магнитной проницаемости, дополнительно уменьшают до нуля напр*женность переменного синусоидального магнитного поля, изменяют направление постоянного магнитного поля с той же частотой, определяют первую гармонику магнитной индукции в образце и комплексную магнитную проницаемость, а затем вычитают полученное значение из значения. определенного ранее.

На чертеже приведен результат определения комплексной магнитной проницаемости.

Кривые 1 — 6 представляют собой характеристики комплексной магнитной проницаемости, снятые по известному способу, а кривые 7- -12 — характеристики комплексной магнитной проницаемости, снятые в соответствии с предлагаемым способом.

Способ осуществляется следующим образом.

Измеряют комплексную магнитную проницаемость за половину периода переменного магнитного поля образца, выполненного из набора колец пермаллоя 76НХД толщиной 0,2мм. Толщина набора составляет 5 мм, площадь сечения — 25 мм, длина средней линии — 73,22мм. Пермаллой подвергают термообработке в вакууме в соответствии с рекомендациями

ГОСТ 10160 — 75 и помещают в каркас, на который были нанесены обмотки измерительной аппаратуры.

Затем снимают характеристики комплексной магнитной проницаемости пермаллоя

76НХД за половину периода переменного магнитного поля с частотой 400 Гц при одновременном намагничивании переменным и постоянным магнитными полями от величины напряженности постоянного. магнитного поля Н для трех фиксированных значений напряженности переменного магнитного поля Н». Причем характеристики снимаются в режиме заданной напряженности для согласного и встречного включений Н и Н».

Кривые 1 — 3 и 7 — 9 соответствуют встречному направлению Н и Н, а кривые 4 — 6 и 10 — 12 — согласному направлению Н и Н.

Как следует из анализа полученных зависимостей величина погрешности измерения комплексной магнитной проницаемости уменьшается на 5 — 15О/р.

Способ измерения комплексной магнитной проницаемости, заключающийся в том, что на образец воздействуют переменным синусоидальным магнитным полем и постоянным магнитным полем, направление которого изменяют на прбтивоположное .в моменты равенства нулю напряженности переменного синусоидального магнитного поля, определяют первые гармоники магнитной индукции и напряжейности в образце, по ко:торым судят о комплексной магнитной проницаемости, отличающийся тем, что с целью повышения точности, дополнительно уменьшают до нуля напряженность переменного синусоидального магнитного поля, изменяют направление постоянного магнитного поля с той же частотой, определяют первую гармонику магнитной индукции в образце и комплексную магнитную проницаемость, 834634

Составитель В. Новожилов

Редактор Н. Безродная Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 4048/72 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а затем вычитают полученное значение из значения, определенного ранее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Негневицкий И. Б.; Панина И. К., Мищенко В. П. Кривые одновре . нного наЯ

В

ХХ

Ю

Ф

f5

/д

Х магничивания постоянным и переменным полями «Электричество», 1953, № 3.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2584297/18 — 24, кл. G 01 R 33/12, 1978.