Устройство для измерения импульсной магнитной проницаемости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()))917152 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

Г> 01 R 33/12 (22) Заявлено 25. 08. 80 (21) 2978201/18-21 с присоединением заявки № (23 ) П риори тет—

9жудерстееииый комитет

СССР ио делам изобретений и.открытий

Опубликовано 30 ° 03.82. Бк)ллетень ¹ 12 (53) УДК 621. 317.. .44(088.8) Дата онублнкования описания 30 . 03 .82

) (72) Автор изобретения

А. 3. Векслер (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ

ИАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕИОСТИ

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для определения магнитной проницаемости сердечников в импульсном режиме намагни.чивания, а также для разбраковки сердечников по импульсной проницаемости.

Известно устройство для определения.импульсной магнитной проницаемости, содержащее помимо испытуемого вто. рой сердечник с известной импульсной проницаемостью. Сердечники имеют по то две дополнительные обмотки, причем одна пара обмоток сердечников включена последовательно встречно и служит для индикации равенства магнитных

15 потоков, а с двумя другими соединены переменные резисторы, изменение сопротивления которых обеспечивает получение этого равенства jl) .

Недостатком данного устройства яв- . ляется необходимость определения импульсной проницаемости второго серцечн)ака с достаточно высокой точно=тьЮ, что не мож т быть выполнено с

2 помощью этого устройства, основанного на дифференциальном методе измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, позволяющее определить импульсную магнитную проницаемость абсолютным, а не дифференциальным методом. Оно содержит генераторы импульсов, интегратор, ключ, селекторы импульсов, выполняющие функ цию импульсного. вольтметра и блок управления f2f.

Недостатком известного устройства является низкая точНость определения импульсной магнитной проницаемости. определяемая отношением амплитуд двух сигналов . намагничивающего тока и проинтегрированного напряжения.

Цель изобретения - повышение точности измерения импульсной магнитной проницаемости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения импульсной магнитной проницаемости, содержащее генератор намагничивающих где 5 — длина магнитного пути образ- 1 ца в м;

S — площадь поперечного сечения образца, в м ;

М1 <дц- числа витков в намагничивающей обмотке 2 и в измерительной обмотке 4 соответственно;

Н вЂ” напряженность магнитного поля. в А/м;.

 — магнитная индукция в Тл.

При выполнении равенства (1) получим после интегрирования по времени

3 9171 импульсов с намагничивающей обмоткой, . подключенной к его выходу, измерительную обмотку, интегратор и первый стробоскопический вольтметр, дополнительно введены соединенные с измерительной обмоткой линейный пассивный многополюсник и формирователь стробимпульсов, соеди ненный с намагничивающей обмоткой, второй стробоскопичес4 кий вольтметр, а также последователь- 10 но соединенные сумматор и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первым входом первого стробоI скопического вольтметра, второй вход которого связан с выходом формировате-ts ля и вторым входом второго стробоскопического вольтметра, первым входом связанного с вторым входом линейного пассивного многополюсника, выход которого связан с входами сумматора че- zp рез интегратор и непосредственно, а второй вход формирователя стробимпульсов подключен к выходу генератора намагничивающих импульсов.

На чертеже приведена функциональ- 2s ная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора

1 намагничивающих импульсоя, соеди" ненного с намагничивающий обмоткой 2 образца 3, имеющего измерительную зо обмотку 4. Последовательно с Ьамагничивающей обмоткой 2 включен резистор 5, соединенный с землей. Обмотка

4 и резистор 5 соединены с входами линейного пассивного мновополюсника 6, выход которого соединен с интегратором 7 и первым входом сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом интегратора 7, а выход — с входом масштабного преобразователя 9, последовательно с которым соединен первый стробоскопический вольтметр 10, управляющий вход .которого соединен с выходом формирователя 11 стробимпульсов. Первый вход формирователя 11 соединен с измерительной обмоткой 4, а второй - с генератором 1. Второй стробоскопический вольтметр 12 соединен с резистором 5 и выходом формирователя .Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает периоди" ческую последовательность импульсов намагничивающего тока. Амплитуда на- И магничивающего тока, протекающего .по обмотке 2 намагничивания, и резистору 5, измеряется вторым стробо52 4 скопическим вольтметром 12, который управляется формирователем стробимпульсов 11, на входы. которого поступают.сигналы с выхода генератора 1 и с измерительной обмотки 4. Изменяя выходное напряжение генератора 1, устанавливают заданную амплитуду намагничивающего тока по падению напряжения на резисторе 5.

Пассивный RC-многополюсник 6 соединен с измерительной обмоткой 4 и, с резистором 5. Один из зажимов многополюсника заземлен. Напряжение и ток на выходе многополюсника линейно зависят от входных напряжений и токов и их производных по времени.

В последующих расчетах принято, что входные проводимости интегратора 7 и сумматора 8 пренебрежимо малы. Поэтому ток на выходе многополюсника 6 принимается равным нулю, а параметры последнего выбираются таким образом, чтобы его выходное напряжение 06 было бы связано с ЭДС 8, наводимой в измерительной обмотке 4, и с намагничивающим током i в образце 3 таким соотношением постоянные коэффициенты, характезирующие линейный пассивный многополюсник;

С вЂ” время.

Учитывая, что 10 и е связаны с магнитными величинами формулами

Н

1 О ц ( н

U4<+< Оь(= у "- н + Р

g÷ á

В

7152 нитного поля, то интегратор 7 и сумматор 8 выполняются по схеме с несим. метричным заземленным входом при использовании линейного пассивного з многополюсника 6.

Повышение точности измерения магнитной проницаемости д достигается благодаря тому, что резистор 5, многополюсник 6 и образец образуют устройство сравнения, аналогичное мосту для измерения таких параметров как, например, взаимная индуктивность, причем точность определения параметров мостом гораздо выше, 1 чем их определение по двум напряжениям. будет равна !

Ф

4 ц 5< н и

1 х 0 к g)AH

Формула изобретения

Параметры Pя и 4,„ линейного пас- . сивного многополюсника 6 подобраны таким образом, чтобы первое слагае" мое формулы (6) было бы больше второ25 го, которое в этих условиях дает небольшую поправку. Учитывая, что фц и Ц определяются лишь параметрами

1 линейного пассивного многополюсника"

6 и измеряются с высокой точностью, 30 можно установить, что погрешность определения проницаемости Pig обусловлена не точностью измерения импульсного напряжения и интеграла от него, а главным образом, точностью л измерения сопротивлений и емкостей элементов многополюсников. Как известно, сопротивление и емкость могут быть измерены гораздо точнее, чем амплитуда импульсного напряжения.

Обычно приращение напряженности

40 магнитного поля AH задано а величины d.ц ...,, y,, S сд известны.

Это позволяет выбрать коэффициент преобразования масштабного преобра" зователя 9 таким образом, что напря45 жение, измеряемое первым стробоско-: пическим вольтметром 10, численно равно поправке в формуле (6) для определения проницаемости. Поэтому первый стробоскопический вольтметр

10 может быть отградуирован в еди" . ницах магнитной проницаемости, что упрощает расчет величины PI4 .

Если измерения импульсной магнитной проницаемости проводятся только при заданном (обычно линейном) изменении во времени напряженности маг"

5 91 где ЬН = Н (7) — НЯ)

ЬВ = В () — В(О) ь - длительн ость импульса ЗДС Е

Предполагается, что в начальный момент времени И4(0) = О, т.е. до прихода заданного перемагничивающего импульса была пауза.

Импульсная магнитная проницаемость, )0, определяемая формулой

Я = —,„Н (5), с учетом (4)

ЬВ

Устройство для измерения импульсной магнитной проницаемости, содержащее генератор намагничивающих импульсов с намагничивающей обмоткой, подключенной к его выходу, измерительную обмотку, интегратор и первый стробоскопический вольтметр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це" лью повышения точности измерений, в него .дополнительно введены соединенные .с измерительной обмоткой линейный пассивнЫй многополюсник и формирователь стробимпульсов, соединенный с намагничивающей обмоткой, второй стробоскопический вольтметр, а также последовательно соединенные сумматЬр и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первым входом первого стробоскопического вольтметра, второй вход которого связан с выходом формирователя и вторым входом второго стробоскопического вольтметра, первым входом связанного с вторым входом линейного пассивного многополюсника, выход которого связан с входами сумматора через интегратор и непосредственно, а второй вход формирователя стробимпульсов подключен к выходу генератора намагничивающих импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

11 305428, кл. G Ol R 33/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

11 552579, кл. G 01 R 33/12, 1977 (прототип).

917152

Составитель Г. Змиевская.

Редактор Н. Ковалева Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 1883/67 Тираж 719 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )_#_-35, Рауиская наб., д. 4/5 е меам ° «е в а ее w ° филиал ППП Ч!атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4