SU1566314A1

SU1566314A1 - Способ определени временной нестабильности магнитной проницаемости сердечников

Info

Publication number: SU1566314A1
Application number: SU874328114A
Authority: SU
Inventors: Елена Константиновна Юрьева; Вера Львовна Куртц
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1990-05-23

Abstract

Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл прогнозировани вызванного дезаккомодацией измерени свойств замкнутых сердечников во времени. Исследуемый сердечник перемагничивают переменным полем с возрастающей амплитудой H_M, измер амплитуду напр женности переменного пол H_M1, котора соответствует максимуму амплитудной магнитной проницаемости. Затем из полного сигнала ЭДС индукции выдел ют вторую гармонику U₂, определ ют зависимость U₂=F(H_M) и измер ют амплитуду пол H_M2(H_M2 меньше H_M1), котора соответствует максимуму зависимости U₂=F(H_M). Далее намагничивают сердечник полем, увеличива его амплитуду по возрастающей пилообразной кривой от нул до найденного значени H_M1, и повтор ют намагничивание до тех пор, пока не достигают максимального значени U₂, которое измер ют в точке H_M2. По отношению найденного значени U₂ к полному сигналу ЭДС индукции суд т о полном относительном изменении магнитной проницаемости на дезаккомодационной кривой, оценива таким образом ее временную нестабильность. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл прогнозировани вызванного дезак- комодациен изменени свойств замкнутых сердечников во времени.

Прогнозирование поведени сердечников на многолетний период имеет большое значение дл оптимального проектировани радиоаппаратуры, обеспечива надежность ее работы.

Временна стабильность - один из наиболее важных показателей качества стандартных образцов магнитных свойств, предназначенных дл поверки магнито- измерительных установок.

Цель изобретени - повышение точности и производительности контрол .

На фиг.1 изображена схема устройства , реализующего способ; на фиг.2- спектр собственных частот исследуемого сердечника; на фиг.З - временные диаграммы намагничивани исследуемого сердечника,

В устройстве (фиг.1) к генератору 1 переменного тока подключены измеритель 2 тока и первична тороидальна обмотка 3, охватывающа сердечник 4. Вторична тороидальна обмотка 5, охватывающа сердечник 4, подключена к входу двухпозиционного

СП

О)

оэ со

переключател 6. К одному выходу переключател 6 подключен широкополосный измерительный прибор 7, к другому выходу - селективный измерительный прибор 8.

Измерени провод т в пол х, соответствующих процессам смещени границ доменов, где сильно выражены низкочастотные релаксационные процессы. Из фиг.2 видно, что низкочастотный спектр переноситс в район второй гармоники с эффектом усилени за счет собственных нелинейных свойств ферромагнетика. Внутренний эффект усилени реализован в способе посредством использовани контролируемого сердечника 4 с обмотками 3, 5 в качестве активного первичного преобразовател (типа ферромодул ционно- го). Источником дополнительной энергии вл етс вырабатываемое первичной обмоткой 3 переменное поле, пере- магничивающее сердечник 4, в то же врем ЭДС второй гармоники магнитной индукции Пг, индуцируема во вторичной обмотке 5, несет информацию о посто нной и инфраниэкочастотных составл ющих магнитной индукции В „ пе- ремагничиваемого сердечника в соответствии с выражением

U W, S К(ы,,Нт)Вп, (О где Н - амплитуда напр женности Переменного пол -,

U) - частота переменного пол ; К - коэффициент пропорциональ- ности, он же коэффициент преобразовани в ферромоду- л ционньгх преобразойател х, характеризующий эффективнос усилени за счет нелинейных свойств ферромагнетика, W.j - количество витков вторичной

обмотки 5) S - площадь поперечного сечени

сердечника 4.

При этом Иг вл етс непосредственно мерой изменени магнитных свойств сердечника 4 во времени, так как генераци второй гармоники магнитной индукции не только искажает форму петли гистерезиса за счет асимметрии , но и сопровождаетс перекачкой энергии из первой гармоники во вторую. Поэтому магнитную нестабильность можно оценивать по отношению второй гармоники ЭДС магнитной индукции к полному сигналу ЭДС магнитной индукции, что соответствует относительному изменению магнитной прони

5

0

5

5 0

5

0 5

0

цаемости () на дезаккомодационной кривой. Как видно из выражени (1), в переменном поле временна магнитна нестабильность сердечника 4 определ етс не только составл ющей BJJ, но и коэффициентом К, который линейно зависит от частоты и). Так как остаточна намагниченность В , св занна с предысторией образца, не зависит от пол Н, то, определ зависимость U7 f(Km) при значении Вп, отличном от нул , можно судить о форме кривой К f(Hm), а значит и о характере распределени интенсивности магнитной нестабильности в данной области полей. Это распределение характеризуетс максимумом в области процессов смещени , который соответствует максимальной чувствительности измерений.

Способ осуществл ют в следующей последовательности.

Определ ют верхнюю границу по полю Нт , соответствующую максимуму амплитудной проницаемости. Дл этого намагничивают сердечник 4 переменным полем. Плавно измен ток намагничивани в соответствии с диаграммой D3 (фиг.З), измер ют ток в первичной обмотке 3 (фиг.1) с помощью измерител 2 тока. Одновременно в тех же точках пол с помощью широкополосного прибора 7 измер ют напр жение на выходе вторичной обмотки 5, пропорциональное полному Сигналу ЭДС индукции (магнитной индукции), вычисл ют дл каждой точки пол отношение второй измер емой величины к первой и по максимальному значению отношени указанных величин наход т ток намагничивани , пропорциональный полю Нщ,.

Определ ют точку пол Н дл исследовани временной нестабильности, Поле Н устанавливают по максимуму зависимости второй гармоники от амплитуды напр женности пол . Намагничивают сердечник 4 переменным полем той же частоты. Плавно измен ток в соответствии с D, с помощью измерител 2 тока измер ют ток в первичной обмотке 3, пропорциональный напр женности пол , одновременно в тех же точках пол с помощью селективного прибора 8 измер ют на выходе вторичной обмотки 5 напр жение на частоте второй гармоники иг, определ ют зависимость второй величины от первой и по максимуму зависимости устанав51

ливакл ток намагничивани , пропорциональный полю HWl.

(Стабилизируют границы доменов. С -iToft целью сердечник 4 намагничивают переменным полем. Измен ют ток намагничивани в соответствии с П1 по пилообразной возрастающей кривой от нул до значени , соответствующего полю Hmi. При повторном намагничнва- нии по D по ходу намагничивани в точке Н с помощью селективного прибора 8 измер ют амплитуду второй гармоники ЭДС индукции и продолжают далее намагничивание до пол Иm . На- магничиванне по Г), повтор ют до тех пор, пока не достигают устойчивого максимального значени второй гармоники в точке пол Ит.

Определ ют максимально возможное временное относительное изменение магнитной проницаемости. Дл этого измер ют стабилизированное значение второй гармоники U в поле Нm . Переключив переключатель 6, измер ют полный сигнал магнитной индукции U в том же поле FI и по отношению второй гармоники к потному сигналу магнитной индукции суд т о максимально

возможном временном изменении магнитJ o

и

/ w . / м о к1-

нои проницаемости (--- --.-), которым и характеризуют временную нестабильность магнитной проницаемости сердечника 4,

Проведенные исследовани показали, что максимум кривой { f(Hm), измеренным по предлагаемому способу, располагаетс в области процессов смещени до максимума амплитудной магнитной проницаемости, что подтверждает релаксационный характер временных изменений, В то же врем значени амплитуд второй гармоники коррелируют с погрешностью, характе- ризующей временную магнитную нестабильность , полученную пр мыми измерени ми того же сердечника известным способом.

Однако если нестабильность по предложенному способу определ лась в течение 20 мин, то в известном способе она определ лась по результатам наблюдений сердечника в течение полугода . Таким образом, обеспечивает- с радикальное повышение производительности контрол . При этом линейна зависимость максимального значени второй гармоники от частоты перемен3

Q с

0 5

0

$

0 5

0

146

ного пол указывает на устойчивость снимаемых показаний.

Таким образом, предложенный способ позвол ет искусственно стабилизировать доменную структуру сердечника и, использу нелинейные свойства ферромагнетика , получить путем единичного измерени информацию о временной магнитной нестабильности и обеспечить повышение точности измерений, экс- прессность контрол и его упрощение. Дополнительно по вл етс возможность определить распределение интенсивности магнитной нестабильности в области слабых полей, что позвол ет определить благопри тный режим эксплуатации сердечника в аппаратуре (амплитуда и частота переменного пол ). Это повышает информативность контрол .

Claims

Формула изобретени

Способ определени временной нестабильности магнитной проницаемости сердечников, включающий воздействие на контролируемый сердечник переменным магнитным полем и измерение амплитудной магнитной проницаемости, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и производительности контрол , на контролируемы} сердечник воздействуют переменным магнитным полем с монотонно возрастающей амплитудой напр женности , в процессе этого воздействи регистрируют зависимость амплитудной магнитной проницаемости от амплитуды напр женности переменного магнитного пол и фиксируют значение амплитуды напр женности переменного магнитного пол , соответствующее максимуму амплитудной магнитной проницаемости, затем повторно воздействуют на сердечник переменным магнитным полем с монотонно возрастающей амплитудой напр женности и регистрируют зависимость амплитуды второй гармоники ЭДС индукции от амплитуды напр женности переменного магнитного пол , в процессе регистрации которой фиксируют значение амплитуды напр женности переменного магнитного пол , соответствующее максимуму этой зависимости, после чего на контролируемый сердечник многократно воздействуют переменным магнитным полем с амплитудой напр женности , возрастающей по пилообразному закону от нул до значени ,

соответствующего максимуму зависимости амплитудной магнитной проницаемости от амплитуды напр женности переменного магнитного пол , и регист- рируют амплитуду второй гармоники ЭДС индукции при напр женности переменного магнитного пол , соответствующей максимуму зависимости второй гармоники ЭДС индукции от амплитуды напр - женности переменного магнитного пол , причем воздействие переменным магнитным полем с амплитудой напр женности, возрастающей по пилообразному закону, производ т до достижени посто нства амплитуды второй гармоники ЭДС индукции при амплитуде напр женности переменного магнитного пол , соответствующей максимуму зависимости второй гармоники ЭДС индукции от ампли- туды напр женности переменного магнитного пол , затем измер ют амплитуду второй гармоники ЭДС индукции и амплитуду полного сигнала ЭДС индукции при амплитуде напр женности переменного магнитного пол , соответствующей максимуму зависимости амплитуды второй гармоники ЭДС индукции от амплитуды напр женности переменного магнитного пол , а временную нестабильность магнитной проницаемости контролируемого сердечника определ ют из соотношени

днж u и V

где временна нестабильность магнитной проницаемости-, U ,Ј, U2 - соответственно зафиксированные амплитуда второ гармоники и амплитуда полного сигнала ЭДС индукции .

1

Фиг.1

0 10 20 X W 50 60Г,сек О

ФигЗ

15 Г, МН