SU442443A1 - Calibration method of devices for measuring magnetic flux increments - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и предназначено дл  градуировки устройств дл  измерени  малых приращении магнитного патока IO iO-l6 6 Ш измен ющихс  с частотой Ът нескольких килогерц до нескольких мигагерц,The invention relates to the field of measurement technology and is intended for the calibration of devices for measuring small increments of the magnetic molasses IO iO-l6 6 W varying with a frequency b of a few kilohertz to several migahertz,

известен способ градуировки в единицах магнитных потокосцеплений при котором на вход повер емого устройства вместо исследуемого ферромагнитного образца с измерительной обмоткой подключают вторичную обмотку - Д катушки взаимоиндуктивности с чзвестным значением коэффициента взаимоиндуктивности Mi/, по первичной QdMOTKe которой: / пропускают синусоидальный ток с амшштудным значением л/,В таком случае с контуром окагзываетс  сцеплен Ф1 переменный магнитный поток с амплитудой Фij jnThere is a method of calibration in units of magnetic flux couplings, in which a secondary winding is connected to the input of a rotating device instead of a ferromagnetic sample under test with a measuring winding - D mutual inductance coils with a known value of the mutual inductance Mi /, for the primary QdMOTKe of which: / you pass a sinusoidal current Mi: In such a case, the variable magnetic flux with amplitude Фij jn is coupled to the circuit.

Путам изменени  амплитуды Tin м устанавливают показани  повер емого устройства в требуемой точке грауировки, измер ют Din и определ ют веберный зквивалент показани  устройства какПи-ЗмA change in the amplitude Tin m sets the readings of the device to be turned at the desired point of the gauge, measure Din and determine the weber equivalent of the device readings as Pi-3m

Известный способ не обеспечивает требуемого (трехкратного-п тикратного ) запаса точности при градуировке. Как следует из выра- жени  Фен Mij:)jn . погрешность воспроизведени  магнитного потока 8Ф, равна сумме погрешностей определени  коэффициента взаимоиндективности бПп и погрешности определен/  амплитуд ог значени  тока 51 j м.The known method does not provide the required (three-fold) accuracy margin when calibrating. As follows from the expression Fen Mij:) jn. The reproduction error of the magnetic flux 8F is equal to the sum of the errors in determining the coefficient of mutual inductance bpp and the error is determined / the amplitudes of the current magnitude 51 j m.

На совеременном этапе развити  измерительной технички при пределе градуировки В б при любой комбинации значений Ун и jJjM. погрешность ВФм 12% а на пределе 10 Вб при частоте тока ЮкГц. С повышенйем частоты 8Ф„ еще более возрастает. Таким образам, известный способ градуировки ограничивает точность измерени  приращений магнитного потока + 10 По предлагаемому способу с целью повышени  точности градуировки при измерении малых приращений магнитного потока на вход градуируемого устройства подают синусоидальное напр жение, измер ют вольтсекундный (веберный) эквивалент показани  повер емого устройства как отношение измеренной амплитуды к измеренной угловой частоте. Физической основой предлага емого способа в отличие от известного способа  вл етс  закон электромагнитной индукции e -iSоткуда )Ut)dt, где t(t) - магнитное потокосцепление в веберах; e(t) - Э.Д.С. в контуре в волБтах; t - врем  в секундах. Пусть e(t) EM-ginujt тогда Y(t)- lcoscot- -i), a-4J«ted -|5-ев-сТ П) Как следует из I амплитуду потокосцеплений можно воспроизвести через известное значение Ем и из Данный способ градуировки будем называть вольтсекунднш, подчеркива  немагнитную природу средств градуировки дл  носпроизведени  магнитной велинины. Предлагаемый способ состоит из следующей последовательности операций: на вход устройства дл  измерени  приращений магнитного потока подают синусоидальное напр жение , путем изменени  амплиту ды синусоидального напр жени  устанавливают показание повер емого устройства в требуемой точке градуировки , затем измер ют амплитуду и частоту упом нутого синусоидальнего напр жени  и определ ют вольтсекундный(веберный) эквивалент показани  повер емого устройства как отношение измеренной амплитуды к измеренной угловой частоте. На чертеже изображена схеме устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство включает измер емый образец I с измерительной обмоткой, градуируемое устройство дл  измерени  магнитного потоа образца I, генератор синусоиального напр жени  3, подключеный на вход прецизионного делите  4, выход которого подключен чеез переключатель 5 на вход грауируемого магнитоизмерительного стройства 2, причем к выходу геератора 3 подключен частотомер 6 вольтметр амплитудных значений Устройство реализующее предоженный способ, работает следущим образом. На вход градуируемого устройства 2 через переключатель 5 подключают выход делител  4, затем измен ют амплитуду синусоидального напр жени  на входе устройства 2 путем изменени  амплитуды генератора 3 и, подбира  коэффициент делени  - п делител  4, устанавливают показани  градуируемого устройства 2 в требуемой точке градуировки ; при этом измер ют амплитуду Ем и частоту f синусоидального напр жени  на выходе генератора 3 с помощью волы метра 7 и частотомера 6. Затем определ ют воспроизведенный эквивалент амплитуды синусоидального приращени  магнитных потокосцеплений Жп через измеренные значени  Ем и j по формуле: ш- Ёл --1а-(в-с) П25Г4 Поа Погрешность градуировки имеет вид Vl,lW8En 6f -8K|vSK H-Si r - (2) где SEM - погрешность определени  амплитуды синусоидального напр жени  на входе детали ч- о помощью вольтметра 7; Sf - погрешность определени  частоты генератора 3; SKa - погрешность прецизионного делител  напр жени  4, например ЛСО-ЗМ бКан-составл юща  погрешности делител  k от шунтирующего входного сопротивлени  н.вх. измерительного канала; б%,бг, - составл юща  погрешностиAt the present stage, the development of the measuring technical at the limit of the graduation of B. b at any combination of the values of Un and jJjM. WFM error of 12% and at the limit of 10 Wb at the frequency of the current frequency YkHz. With a higher frequency, 8F increases even more. Thus, a known method of calibration limits the accuracy of measuring magnetic flux increments + 10 According to the proposed method, in order to improve the accuracy of calibration, when measuring small magnetic flux increments, a sinusoidal voltage is applied to the input of a calibrated device, a second-time (weber) equivalent of the readable device is measured as the ratio measured amplitude to measured angular frequency. The physical basis of the proposed method, in contrast to the known method, is the law of electromagnetic induction e-i S (where) Ut) dt, where t (t) is the magnetic flux linkage in the Weber; e (t) —E.S. in the circuit in VolBtah; t is the time in seconds. Let e (t) EM-ginujt then Y (t) - lcoscot- -i), a-4J "ted - | 5-e-cT P) As follows from I, the amplitude of the flux linkages can be reproduced through the known value of Em and from This method Calibration will be referred to as a voltsecond, emphasizing the non-magnetic nature of the calibration means for reproducing a magnetic magnitude. The proposed method consists of the following sequence: a sinusoidal voltage is supplied to the input device for measuring the increments of the magnetic flux, by changing the amplitude of the sinusoidal voltage, the readable device is set at the required calibration point, then the amplitude and frequency of the said sinusoidal voltage and The volsecond (weber) equivalent of the reading device is determined as the ratio of the measured amplitude to the measured angular frequency. The drawing shows a diagram of the device that implements the proposed method. The device includes a measured sample I with a measuring winding, a calibrated device for measuring the magnetic flux of sample I, a sinusoidal voltage generator 3 connected to the precision divide 4 input, the output of which is connected via switch 5 to the input of a magnetic magnetic measuring device 2, and to the output of the generator 3 frequency counter 6 voltmeter of amplitude values is connected A device realizing the proposed method works as follows. The output of the graduated device 2 through the switch 5 connects the output of the divider 4, then changes the amplitude of the sinusoidal voltage at the input of the device 2 by changing the amplitude of the generator 3 and, selecting the division factor - n of the divider 4, set the readings of the graduated device 2 at the desired graduation point; the amplitude Em and the frequency f of the sinusoidal voltage at the output of the generator 3 are measured with the wave meter 7 and the frequency meter 6. Then the reproduced equivalent amplitude of the sinusoidal increment of the magnetic flux couplings is determined through the measured values of Em and j using the formula: Ш-Ё 1- (v-s) П25Г4 Поa Graduation error has the form Vl, lW8En 6f -8K | vSK H-Si r - (2) where SEM is the error of determining the sinusoidal voltage amplitude at the input of the part using a voltmeter 7; Sf is the error in determining the frequency of the generator 3; SKa is the precision error of the voltage divider 4, for example, LSO-3M bCan is the component of the error divider k from the shunt input resistance n.in. measuring channel; b%, bg, - component of error

воспроизводимой амплитуды магнитных потокосцеплений от наличи  высших гармоник в кривой синусоидального напр жени ,reproducible amplitude of magnetic flux couplings from the presence of higher harmonics in the sinusoidal voltage curve,

С помощью выражени  2 можно показать, что предложенный способ градуировки обеспечивает в среднем на пор док более высокую точ ность градуировки по сравнению с известным способом.Using expression 2, it can be shown that the proposed method of calibration provides, on average, an order of magnitude higher precision of calibration as compared with the known method.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯSUBJECT OF INVENTION

Способ градуировки устройств дл  измерени  приращений магнитного потока путем воспроизведени A method of calibrating devices for measuring magnetic flux increments by reproducing

6.,6.,

на входе градуируемого уотройсиа синусоидального приращени  мегн тныхпотокосцеплений , изменениенамплитуды которого устанавливают показание повер емого устройства в требуемой точке градуировки, отличающийс  тем,что,с целью ловь шенм точнрстй ..г.радуи ровки, на вход градуируемого устройства подают синусоидальное напр жение, измер ют его амплитуду . И частоту и определ ют BQjasceкундный Свбберный) эквивалент показани  повер емого устройства как отношение измеренной амплитуды к измеренной УГЛОВОЙ частоте.at the input of a graduated urotroisin sinusoidal increment of instantaneous coupling, the change in the amplitude of which establishes the indication of the device being tested at the required point of calibration, characterized in that, in order to catch accurate measurement of the measurement, a synealloid brain will enter the input of the graduated device. amplitude. The frequency is determined by the BQjascecond Ubbery equivalent of the device being turned on as the ratio of the measured amplitude to the measured ANGULAR frequency.

XX