SU742841A1 - Устройство дл измерени комплексной магнитной проницаемости - Google Patents

Description

1

Изобрете|ше относитс  к технике измерений и может быть использовано дл  определени  характеристик ферромагнитных материалов, подмагнкчиваемых посто нным током.

Известно устройство дл  измерегш  комплексной магнитной проницаемости, которое содержит тороидальный ферромапштный сердечник с нaмo almым  на нем измерительной обмоткой и обмоткой возбуждени , генератор синусоидального напр жени  и вектормерное устройство, причем генератор напр жени  подключен к обмотке возбуждеюш через резистор, а вектормерное устройство при измерении подключаетс  поочередно к резистору в цепи возбуждени  и измерительной обмотке f1.

Однако при использовании колшлексной магнитной проницаемости нельз  проводить расчеты магнитных элементов, дополнительно подмагничиваемых посто нным током.

Известно другое устройство, содержащее тороидальньш сердечник с расположенными на нем обмотками вoзбyждe ш , намагничивани  и измерительной, генератор синусоидального напр жени , вектормерное устройство, источ1гик

пр моугольных импульсов, синхронизированиьш от генератора синусоидального напр жени , ключ, измен ющий пол рность подключени  источника Пр моугольных импульсов, и избирательный усилитель. Генератор синусоидального напр жени  подключен к обмотке возбуждени  через резистор, вход источ шка пр моугольных импульсов подключен к генератору синусоидального напр жени , а выход его через резистор и ключ, измен ющий пол рность тока, замкнут

10 на обмопсу подмагничивани , вектормерное устройство через избирательный усилитель подключено к резистору в цепи возбуждени  и к измерительной обмотке. Устройство дл  измерешш комплексной магнитной проницаемости

5 имеет посто нньш по величине ток подмагничиваю Я , направление которого в любой момент времени совпадает или противоположно переменному току возбуждени  12.

Claims (2)

1. Недостатками его  вл ютс  невысока  точ20 ность измерени  из-за трудности обеспечени  -достаточно крутых фронтов тока подмагничивани  при изменении его направлени  и наличи  в обмотке, с которой снимаетс  сигнал. пропорциональный индукции, коротких импульсов значительной величины, возникающих в момент изменени  направлени  тока подмагни чивани , изменений магнитного состо ни  сердечника , вызванных быстрыми изменени ми тока подмапшчивани . Цель изобретени  - новышение точности. Дл  достижени  указанной цели в устройство дл  измерени  комплексной магнитной проницаемости, содержащее ферромагнитный сфдечник с обмотками возбужде ш , подмагничйвани  и измерительной, формирователь, включённый в цепь обмотки возбуждени , генератор синусоидального напр жени , подключенный резистор к обмотке возбуждени , векторк рный блок, введены лини  задержки и два ключа, причем вход линии задержки подключен k измерительной обмотке, а выход линии задер НИ и измерительна  обмотка подключены ко вх ДУ вектормерного блока через ключи, управл ||ощие входы которых подключены к выходам формировател . На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - крива  перемагничивани  на фиг. 3 - диаграммы, по сн ющие принцип работы устройства. Устройство содержит тороидальный ферромагнитньш сердечник 1, выполненный из материала , у которого необходимо измерить комплексную йагнитную проницаемость за полупериод . На с«рдеч1шке 1 расположены три обмотки: в обмотку 2 возбуждени  подаетс  переменный ток от генератора 3 синусоидального напр жени , в обмотку 4 - посто нный ток подмагничивани , с третьей обмотки 5 С1шмаетс  ЭДС, пропорциональна  скорости изменени  магнитной индукции. Последовательно с обмоткой 2 возбуждени  включен резистор 6, к которому подключен формирователь 7. Назначение его,- формировать управл ющие сигналь; дл  ключей 8 и 9 так, чтобы в один прлупериод тока возбуждени  ключ 8 был закрыт, ключ 9 - открыт, а в другой полупериод - наоборот. Кроме формировател  7 к резистору 6 подключено вектормерное устройство 10, позвол ющее определ ть модуль и фазу падени  напр жени  на резисторе 6. К обмотке 5 подключена лини  11 задержки, имеюща  высо коомный вход. Кроме того, обмотка 5 через ключ 9 подключена к вектормерному устройству 10, позвол ющему определ ть модуль и фазу ЭДС первой гармо1™ки сигнала, приложен ного к его входу. Выход линии 11 задержки, котора  имеет врем  задержки, равное длитель ности полупериода тока возбуждени , и переворачивает фазу выходного сигнала, через клю 8 подключен к тому же-входу вектормерного устройства 10, к которому подключена обмотка 5. Устройство работает следующим образом. При подключении напр жени  возбуждени  от генератора 3 в обмотке 2, последоательно с которой включен резистор 6 значиельной величины, создаетс  синусоидальный ток озбуждени . Вектор этого тока пропорционаен напр женности перемештого магнитного по  в ферромагнитном сердечнике 1 (Н- и измер етс  вектормерным устройством 10. В обмотку 4 подмагничивани  подаетс  посто нный ток подмагничивани , создаюидай в образце посто нную напр женность (Н) магнитного пол  такой велишны, при которой необходимо провести измерение. ЭДС обмотки 5 зависит от того, по какой части петли происходит перемагничивание сердечника 1. Если напр женности посто нного и переменного магнитных полей совпадают по направлению, перемагничивание идет по кривой 12 (рис. 3), представл ющей собой в идеализированном виде полуэлшшс. Если напр же}шости посто нного и переменного магнитных полей противоположны по направлению , то перемагничивание происходит по полуэллипсу 13, параметры которого отличны от параметров полуэллипса 12. Дл  определени  ЭДС обмотка 5 подключаетс  к вектормерному устройству 10 на врем , равное половине полупериода тока возбзокдени , причем момент включени  соответствует моменту перехода через нуль напр же1пюсти переменного магнитного пол . Таким образом, на вектормерное устройство 10 подаютс  с обмотки 5 импульсы, характеризующие в зависимости от момента включени  ключей 8 или 9 полуэллипс 12 или полузллттс 13. Дл  того чтобы вектормерное устройство 10 обеспечило определение модул  и фазы напр жени , характеризующего полуэллипсы 12 или 13 в моменты времени, когда ключ 9 разомкнут, через ключ 8 на вход вектормерного устройства 10 подаютс  те же по форме импульсы, что и при замкнутом ключе 9, только они задержаны на врем , равное длительности полупериода, и имеют обратную пол рность (рис. 3). Эти импульсы, суммиру сь на входе вектормерного устройства 10, образуют непрерывный сигнал, перва  гармоника которого характеризует фиктивньш магнитный сердечник 1 с симметричной крийой перемагничивани , состо щей из двух состыкованных вместе полуэллипсов 12 или 13. Соответствие сигнала одному из полузллипсов зависит от момента включени  ключей 8 и 9. Перва  гармош1ка получешюй таким образом ЭДС характеризует скорость измерени  магнитного потока, а следовательно, и магнитной индукции. Измер1ш модуль и фазу ЭДС, по расчетным вьфаженч м, примен емым при определении комплексной магаитной проницаемости наход т комплексную магнитную проницаемость за полупериод. Изменив моменты ком мутации ключей 8 и 9, определ ют комплексную магнитную проницаемость за второй полупериод Таким образом, при измерении комплексной магнитной проницаемости за полупериод сердечник во врем  измерений все врем  находитс  в том же режиме намагничивани , в котором он работает в реальном устройстве, что существенно повышает точность измерений. Кроме того , в составе выходного сигнала, характеризующего индукцию, отсутствуют импульсы, искажающие его форму и снижающие точность, а также отсутствуют переходные процессы при изменении направлени  тока подмагничивани , которые в ферромагнитных сердечниках могут измен тьс  от цикла к циклу и дают неоднозначный результат измерений. Формула изоб р.е тени  Устройство дл  измерегш  комплексной магнитной проницаемости, содержащее ферромапштЗпоЪм ный сердечник с обмотками возбуждени , подмагничиваии  и измерительной, формирователь, включенный в цепь обмотки возбуждени , генератор синусоидального напр жени , подключегшый через резистор к обмотке возбуждени , вектормерный блок, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности, в него введены .лини  задержки и два ключа, причем вход линии задержки подключен к измерительной обмотке, а вь1ход линии задержки и измерительна  обмотка подключены ко входу вектормерного блока через ключи, управл ющие входы которых подключены к вь1ходам формировател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чечурина Е. Н. Методы испытаний магНИТОМЯГКИХ1 материалов в посто нных и переменных пол х звуковой частоты./М., Центральное правление НТО приборостроительной промышленности , 1964, с. 45.
2. 2.Авторское сввдетельство СССР по за вке N 2455674, кл. G 01 R 33/12, 1977.