Устройство для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов

 

Сеюз Советских

Социалистических

Р»спублик с присоединением заявки М

Ф есуларствеяяый кеиятет

СССР яе ямаи яэебретеняя в еткрмтя»

G 01 и 33/12 (23) Г3риоритет

Опубликовано 151081, Бюллетень Н9 38 (53) УДК е21. 317. 44

{088. 8) Дат»о у описания 15. 10. 81 (72) Авторы изобретения

С.Я. Кобылкин и М.Я. Любимцев (711 Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЬМ

СВОЙСТВ ИАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ

%

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения магнитных свойств образцов иэ магнитомягких.материалов при воздействии на них быстроменяющихся намагннчивающих.нолей (например импульсных).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство содержащее задаю- 10 щий генератор, генератор намагиичивающего тока, последовательно соединенные намагничивающую обмотку и . резистор, последовательно соединен-. ные измерительную обмотку, первый : элемент сравнения, первый логичеекий элемент, первый реверсивный .счетчик и первый преобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входу первого -элемента сравнения, подключенные к резистору последовательно соединенные второй элемент сравнения, второй логичеакий элемент., второй реверсивный счетчик и второй преобразователЬ код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго, элемента сравнения, блок сдвига и . формирования стробимпульсов,первый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения, а вто- — 3{) рой - ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпадения, второй и третий входы которого связаны со вторыми выходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен.к первому входу блока сдвига и формирования стробимпульсов, второй вх<щ которого подключен к выходу задающего генератора (11 .

Однако точность измерения данным устройством недостаточна.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения магнитных свойств.магнитомягких материалов, содержащее задающий генератор, генератор намагничивающего тока, последовательно соединенные намагничивающую обмОтку и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку, первый элемент сравнения, первый логический элемент, первый реверсивный счетчик и первЫй преобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входу

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУфК©ИУ Св ИИЛЬСТЕУ (бт т) Дополиительи»» к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.. 08. 79 (21) 2803145/18-21 (51М

873172 первого элемента сравнения, подключенные к резистору последовательно соединенные второй элемент сравнения, второй логический элемент, второй реверсивный счетчик и второй преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго элемента сравнения, блок сдвига и формирования стробимпульсов,первый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения, а вторбй — ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпадения, второй и третий входы которого связаны со вторыми выходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные ..управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен к первому входу блока сдвига и формирования стробимпульсов, второй вход которого Щ подключен к выходу задающего генератора, введены блок управления, первый и второй коммутаторы, третий и четвертый реверсивные счетчики и ключ, при этом первый выход первого логического элемента подключен ко входу первого коммутатора, выход которого через третий реверсивный счетчик соединен со вторым входом сумматора, первый выход второго логичес- ЗО кого элемента подключен ко входу второго коммутатора, к выходу которого подключен четвертый реверсивный счетчик, выход элемента совпа1 дения соединен со входом блока управления, первый выход блока управления присоединен ко входу управляемого накопительного счетчика, второй ко вторым входам коммутаторов,к первому входу сумматора и первому входу ключа, вторым входом присоединенного 40 к выходу задающего генератора, а выходом — к генератору намагничивающего . тока.

На чертеже показана структурная схема устройства. 45

Устройство содержит задающий генератор 1, ключ 2, генератор 3 намагничивающего тока, намагничивающую обмотку 4, испытуемый образец 5, измерительную обмотку 6, резистор 7, О. элементы 8 и 9 сравнения каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля соответственно,логические элементы 10 и 11 каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля соответственно, первый и второй реверсивные счетчики 12 и 13, первый 14 и второй 15 преобразователи код-напряжение, элемент 16 совладения, блок 17 управления, управляемый накопительный счетчик 18,первый 4 ) и второй коммутаторы 19 и 20,третий

21 и четвертый 22 реверсивные счетчики, сумматор 23, третий преобразователь 24 код-напряжения, блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии блок 17 управления запрещает поступление импульсов через коммутаторы 19 и 20, услюч 2 и на вход накопительного счетчика 18. При этом также генератор 3 намагничивающего тока не формирует измерительный импульс перемагничивания испытуемого образца

5. Поэтому в измерительной обмотке

6 наводится ЭДС помехи, обусловленной действием на образец 5 вспомогательных импульсов тока. Кроме того, по измерительной обмотке 6 протекают токи наводок и шумов входной цепи элементов сравнения 8 и 9.

Названные сигналы подключены ко входам элементов сравнения 8 и 9.

От задающего генератора 1 запускается блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов,один из выходфв которого подключен к элементам 8 и 9 сравнения.Элементы 8 и 9 сравнения представляют собой пороговые устройства, срабатывающие, если сумма напряжений преобразуемого — с измерительной обмотки 6 испытуемого образца 5 (или резистора 7), компенсирующего - от преобразователей 14 и 15 код-напряжение больше некоторого постоянного для данных схем порогового уровня.

При срабатывании элементов 8 и 9 сравнения вырабатывается импульс,который поступает в.логические элементы 10 и 11. Логические элементы 10 и 11 управляют работой,реверсивных счетчиков 12 и 13, подавая импульсы в последние на суммирующие входы, если срабатывание элементов 8 и 9 сравнения не произошло (это означает, что необходимо увеличить компенсйрующее напряжение); и на вычитающий вход, если элементы 8 и 9 сработали (компенсирующее напряжение необходимо уменьшить). Такие же сигналы поступают на входы коммутаторов 19 и 20. Однако сигналом блока 17 управления 17 коммутаторы 19 и

20 закрываются.

Таким образом система, образованная логическим элементом 10 и .11, реверсивным счетчиком 12 и 13, преобразователем 14 и 15 код-напряжение стремится удержать элемент сравнения 8 и 9 вблизи положения неустойчивого равновесия на границе

"элемент. сравнения сработал - элемент сравнения не сработал". Поскольку амплитуда стробимпульсов постоянна, компенсирующее напряжение, а следовательно, и код реверсивного счетчика 12,и 13, пропорциональный значению исследуемого сигнала в точке стробирования. (Логические элементы 10 и 11 вырабатывают также сигналы, следующие на элемент 16 совпадения, если произошло срабатывание элементов 8 и 9

873172 сравнения. При поступлении тактового импульса от блока 25 сдвига и формирования стробимпульсов на выходе элемента 16 совпадения появляется сигнал, который поступает на блок

° 17 управления.

Таким образом, как только произошла отработка мгновенного значения сигналов помехи, поступающих в элементы 8 и 9. сравнения каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля, на выходе элемента 16 совпадения появляется импульс.

По сигналу, поступившему от элемента 16 совпадения, блоком 17 управления включаются коммутаторы 19 и 20.и ключ 2. Это делает возможным поступление от задающего генератора

1 импульса запуска генератора 3 намагничивающего тока. При этом происходит перемагничивание испытуемого образца 5 и на входы элементов 8 и 20

9 сравнения поступают сигналы, полученные при перемагничивании образца, при этом названные сигналы поступают на фоне помех. Поскольку сигналы помехи уже были предварительно.отработаны в точке стробирования, то на,чинается отработка полезной составляю.щей сигнала. Однако импульсы от логических элементов 10 и 11 поступают не только в реверсивные счетчики 12 и 13, но и в счетчики 21 и 22. После того, как отработка сигналов в обеих каналах закончится, элемент.совпадения 16 снова выработает импульс, . Roторый через блок 17 управления поступают на вход накопительного счетчика 18 и увеличивают его содержимое на "1". При этом также происходит изменение кода, считываемого со счетчика 18 и изменение напряжения, получаемого на выходе преобразователя 40

24 код-напряжение. При поступлении очередного импульса от задающего генератора 1 в блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов происходит сдвиг стробимпульса и стробирование 4 начинается в новой точке. Одновре,менно блок 17 управления вырабатывает сигнал, закрывающий ключ 2, коммутаторы 19 и 20 и .разрешающий считывание кода счетчика 21 сум- . матором 23.

После этого начинается новый цикл измерения. При этом сначала происходит отработка помехи, затем включение коммутаторов 19 и 20 и ключа 2, затем — отработка полезного сигнала, перенос в сумматор 23 содержимого счетчика 21, сдвиг стробимпульса и опять начинается новый цикл измерения.

Информацию о магнитных-свойствах Щ испытуемого образца получают на выходе сумматора 23 †. величину, пропорциональную приращению магнитного. потока (индукции) в образце - Иу, и на выходе реверсивного счетчика. 22 — . ф5 величину, пронорционаяьную намагничивающему току (напряженности магнитного поля) -0„.

Введение блока 17 Управления, ключа 2, коммутаторов 19, 20 и реверсивных счетчиков 21 и 22 позволяет производить измерение сигналов, получаемых при перемагничивании образцов магнитомягких материалов, в условиях помех. При этом существенно снижается влияние аддитивной составляющей помех.

Таким образом данное техническое решение позволяет повысить точность измерения магнитных свойств образцов магнитомягких материалов прн воздей« ствии на образец быстроменяющихся полей (например импульсных) за счет уменьшения влияния на результат из/ мерения аддитивных помех, действующих в канале измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов, содержащее задающий генератор, генератор намагничивающего тока, последовательно соединенные намагничивающую обмотку и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку, первый элемент сравнения, первый логический элемент, первый реверсивный счетчик и первый преобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входу первого элемента сравнения, подключенные к резистору последовательно соединенные второй элемент сравнения, второй логический элемент, второй реверсивный счетчик и второй преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго элемента сравнения, блок сдвига и формирования стробимпульсов, первый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения, а второй — ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпадения, второй и третий входы которого связаны со вторыми выходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен к первому входу блока сдвига и формирования стробимпульсов, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок управления,первйй и второй коммутаторы, третий .и четвертый реверсивные счетчики и ключ, при этом первый выход первого логического элемента подключен ко входу первого коммутатора, выход которого через третий реверсивный счетчик

873172

Составитель Г. Семенова

Техред М. Голинка, Корректор М. Шароыи

Редактор H. Воловик

Тираж 735 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 9027/72 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 соединен со вторым входом сумматора, .первый выход второго логического элемента подключен ко входу второго коммутатора, к выходу которого подключен четвертый реверсивный счетчик, выход элемента совпадения соединен со входом блока управления, первый выход блока управления присоединен ко входу управляемого накопительного счетчика, второй — ко вторыы входам коммутаторов, к первому входу : сумматора и первому входу ключа, вторым входом присоединенного к выходу задающего генератора, а выходом — к генератору намагничивающего тока..!

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2575962/18-21, кл. 6 ni и 33/12, 1978.