SU853575A1 - Device for measuring pulse magnetic permeability - Google Patents

Description

Изобретение относится к магнитно— измерительной технике и может быть’ использовано для измерения импульсной магнитной проницаемости ферритовых сердечников.The invention relates to magnetic measuring technique and can be used to measure the pulsed magnetic permeability of ferrite cores.

Известно устройство для измерения импульсной магнитной проницаемости, содержащее генератор намагничивающих импульсов, соединенный с входной обмоткой образца, и пиковый вольтметр, соединенный через интегратор и усилитель с выходной обмоткой образца.A device for measuring pulsed magnetic permeability is known, comprising a magnetizing pulse generator connected to the input winding of the sample and a peak voltmeter connected through an integrator and amplifier to the output winding of the sample.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерений ив—за больших погрешностей пикового вольтметра и нестабильности коэффициентов преобразования усилителя’и интегратора.A disadvantage of the known device is the low accuracy of the willow measurements — due to the large errors of the peak voltmeter and the instability of the conversion coefficients of the amplifier’s and integrator.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устрой—^ ство, содержащее задающий генератор, генераторы намагничивающих импульсов, выходы которых связаны с входной обмоткой образна, интегратор, вход которо2 го соединен с выходной обмоткой образца и амплитудные селекторы, соединенные через электронный ключ с выходом интегратора.The closest in technical essence to the invention is a device containing a master oscillator, magnetizing pulse generators, the outputs of which are connected to the input winding of an image, an integrator, the input of which is connected to the output winding of the sample, and amplitude selectors connected via an electronic key to the output of the integrator .

Это устройство также обладает малой точностью измерения из-за временной нестабильности коэффициента передачи интегратора и уровня срабатывания амплитудных селекторов.This device also has low measurement accuracy due to the temporary instability of the integrator gain and the response level of the amplitude selectors.

Цель изобретения - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Это достигается тем, что в устройство для измерения импульсной магнитной проницаемости, содержащее генератор намагничивающих импульсов, своим выходом соединенный со входной обмоткой, и электронный ключ, входы которых соеди— йены с выходами задающего генератора, а также усилитель, вход которого связан с выходной обмоткой, а выход соединен со входом интегратора, дополнительно введены подключенные между вторым входом электронного ключа и выходом интегратора последовательно соединенныеThis is achieved by the fact that the device for measuring pulsed magnetic permeability, containing a magnetizing pulse generator, connected to the input winding by its output, and an electronic key, the inputs of which are connected to the outputs of the master oscillator, as well as an amplifier whose input is connected to the output winding and the output is connected to the integrator input, additionally connected connected between the second input of the electronic key and the integrator output are serially connected

85.3* блок сравнения амплитуд импульсов и управляемый источник напряжения., последовательно соединенные с электронным ключом фильтр и вольтметр постоянного тока, а также три масштабирующих резнетора, через которые выход электронного ключа и выходная обмотка соединены со входом усилителя.85.3 * a pulse amplitude comparison unit and a controlled voltage source., A filter and a DC voltmeter connected in series with the electronic switch, as well as three scaling resonators through which the output of the electronic switch and the output winding are connected to the input of the amplifier.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. юThe drawing shows a functional diagram of the proposed device. Yu

Устройство состоит из генератора 1, генератора намагничивающих импульсов 2, испытуемого образца 3 с нанесенным на него входной и выходной обмотками, управляемого источника напряжен ия 4, 15 электронного ключа, 5, масштабирующих резисторов 6-8, усилителя 9, интегратора 10, блока сравнения амплитуд импульсов 11, фильтра 12 и вольтметра постоянного тока 13. 20The device consists of a generator 1, a magnetizing pulse generator 2, a test sample 3 with input and output windings applied to it, a controlled voltage source 4, 15 of an electronic switch, 5, scaling resistors 6-8, an amplifier 9, an integrator 10, an amplitude comparison unit pulses 11, the filter 12 and the DC voltmeter 13. 20

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Задающий генератора 1 посылает две сдвинутые на полпериода последовательности импульсов соответственно на гене— 25 ратор намагничивающих импульсов 2 и электронный ключ 5. Генератор намагничивающих импульсов 2 формирует на входной обмотке испытуемого образца 3 импульс тока треугольной формы, при этом зо на выходной обмотке испытуемого образца 3 появляется сигнал, пропорциональный производной магнитной индукции по времени, форма которого близка к прямоугольной, а длительность равна длительности 35 переднего фронта тока на входной обмотке образца 3. На второй вход электронного ключа 5 подается напряжение постоянного тока от управляемого источника напряжения 4, а на выходе ключа 5 формируются импульсы прямоугольной формы, амплитуда которых равна напряжению на выходе управляемого источника напряжения 4, а длительность равна длительности переднего фронта тока на входной обмотке образца 3. Импульсы с выходной обмотки испытуемого образца 3 и электронного ключа 5 через масштабирующие резисторы 6-8 собираются на вход усилителя 9, с выхода которого интегратор 10 подаются на вход блока сравнения амплитуд импульсов 11, который выдает управляющий сигнал на управляемый источник напряжения 4 до тех пор, пока амплитуды импульсов на выходе интегра-The master oscillator 1 sends two sequences of pulses shifted by a half-period, respectively, on the generatrix — 25 magnetizing pulses 2 and an electronic key 5. The magnetizing pulses generator 2 generates a triangular current pulse on the input winding of the test sample 3, and a current pulse appears on the output winding of the test sample 3 a signal proportional to the derivative of magnetic induction with respect to time, the shape of which is close to rectangular, and the duration is equal to the duration of 35 leading edges of the current at the input winding Sample 3. A DC voltage from a controlled voltage source 4 is supplied to the second input of the electronic switch 5, and rectangular pulses are formed at the output of the switch 5, the amplitude of which is equal to the voltage at the output of the controlled voltage source 4, and the duration is equal to the duration of the leading edge of the current at the input winding sample 3. The pulses from the output winding of the test sample 3 and the electronic switch 5 through the scaling resistors 6-8 are collected at the input of the amplifier 9, from the output of which the integrator 10 is fed to the input of the block comparing the amplitudes of the pulses 11, which gives a control signal to a controlled voltage source 4 until the amplitude of the pulses at the output of the integral

5 4 тора 10 соответствующие импульсам. с выгодной обмотки образца 3 и электронного ключа 5, не сравняются между собой. Это означает,что вольсекундные площади сигналов с выходной обмотки образца 3 и электронного ключа 5, с учетом коэффициентов передач масштабирующих резисторов 6, 7 и 8 равны между собой, а вольтметр постоянного тока 13, подсоединенный через фильтр 12 к выходу электронного клю^а 5 при известном значении частоты следования импульсов и величин масштабирующих резисторов покажет значение, пропорциональное величине площади импульсов на выходной • обмотке испытуемого образца 3.5 4 tori 10 corresponding to pulses. with a profitable winding of sample 3 and an electronic key 5, do not equal each other. This means that the volsecond areas of the signals from the output winding of sample 3 and the electronic switch 5, taking into account the transmission coefficients of the scaling resistors 6, 7 and 8, are equal to each other, and a DC voltmeter 13 connected through the filter 12 to the output of the electronic switch the known value of the pulse repetition rate and the values of the scaling resistors will show a value proportional to the size of the area of the pulses on the output • winding of the test sample 3.

Повышение точности в предлагаемом устройстве объясняется тем, что временные нестабильности коэффициентов передач усилителя и интегратора не влияют на погрешность измерения, т.к» применен метод измерения, близкий к компенсационным методам измерения. Погрешность в предлагаемом устройстве зависит в основном от разрешающей способности блока сравнения амплитуд и управляемого источника напряжения. В предложенном устройстве погрешность измерения составила 0,5%, что в четыре раза выше, чем в устройстве-прототипе.The increase in accuracy in the proposed device is explained by the fact that temporary instabilities of the transmission coefficients of the amplifier and integrator do not affect the measurement error, because the measurement method is applied, which is close to the compensation measurement methods. The error in the proposed device depends mainly on the resolution of the unit for comparing the amplitudes and the controlled voltage source. In the proposed device, the measurement error was 0.5%, which is four times higher than in the prototype device.

Claims (1)

154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ Изобретение относитс  к магнитноизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  импульсной магнитной проницаемости ферритовых сердечников. Известно устройство дл  измерени  импульсной магнитной проницаемости, содержащее генератор намагничивающих импульсов, соединенный с входной обмот кой образца, и пиковый вольтметр, соединенный через интегратор и усилитель с выходной обмоткой образца. Недостатком известного устройства  вл етх;  невысока  точность измерений иа-за больших погрешностей пиковогЬ вольтметра и нестабильности коэффициентов преобразовани  усилител ми интeI ратора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устро ство, содержащее задающий 1 нератор, генераторы намагничивающих импульсов Выходы которых cBHsaitbi с входной обмоткой образца, интегг)ато1., вход котор ГО соединен с выходной обмоткой образца и амплитудные селелторы, соединенные через электронный ключ с выходом интегратора . Это устройство также обладает малой точностью измерени  из-за временной нестабильности коэффициента передачи интегратора и уровн  срабатывани  амплитудных селекторов. Цель изобретени  - цовыщение точности измерений. Это достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  импульсной магнитной проницаемости , содержащее генератор нама1 ничивающих импульсов, своим выходом соединенный со входной обмоткой, и электронный ключ, входы которых соеди- нень с выходами задающего генератора, а также усилитель, вход которого св зан с выходной обмоткой, а выход соединен со входом интегратора, дополнительно введены подключенные между вторым входом электронного ключа к выходом интегратора последовательно соодине1П1ыо блок сравнени  амплитуд импульсов и управл емый источник напр жени ., последовател -ано соедщ1енные с электронным ключом фильтр и вольтметр посто нного тока, а та.кже три масштабирующих резистора , через которые выход электронного ключа и выходна  обмотка соединены со входом усилител . На . чертеже изображена функциональна  схема предлагаемэго устройства. Устройство состоит из генератора 1, генератора намагничивающих импульсов 2, испытуемого образца 3 с нанесенным на него входной и выходной обмотками, управл емого источника напр жен и  4, электронного ключа,5, масштабирующих резисторов 6-8, усилител  9, интегратора 10, блока сравнени  амплитуд импульсов И, фильтра 12 и вольтметра посто нного тока 13. Устройство работает следующим образом . Задающий генератора 1 посылает две сдвинутые на полпериода последовательности импульсов соответственно на генератор намагни1ивающюс импульсов 2 и электронный ключ 5. Генератор намагничи вающих импульсов 2 формирует на входной обмотке испытуемого образца 3 им- тока треугольной формы, при этом на выходной обмотке испытуемого образц 3 по вл етс  сигнал, пропорциональный производной магнитной индукции по време ни, форма которого близка к пр моугольной , а длительность равна длительности переднего фронта тока на входной обмотк образца 3. На второй вход электрощюго ключа 5 подаетс  напр жение посто нного тока от управл емого источника напр  жени  4, а на выходе ключа 5 формируютс  импульсы пр моугольной формы, амплитуда которых равна напр жению на выходе управл емого источника напр Ьке.. ни  4, а длительность равна длительности переднего фронта тока на входной обмотке образца 3. Импульсы с выходной обмотки испытуемого образца 3 и электрон ного ключа 5 через масштабирунэщие резисторы 6 - 8 собираютс  на вход усилител  9, с выхода которого интегратор 10 подаютс  на вход блока сравк гт  амплитуд импульсов 11, который вьодает управл ющий сигнал на управл емый источник напр жени  4 до тех пор, пока амплитуды импульсов на выходе интегра8 54 ора 10 соответствующие импульсам. -, вьцсодной обмотки обр(цзца 3 и электонного ключа 5, не сравн ютс  между обой. Это означает,что вольсекундные лощади сигналов с выходной обмотки бразца 3 и электро1шого ключа 5, с четом коэффиицеН1Х в передач масштабиующих резисторов 6, 7 и 8 равны между собой, а вольтметр посто нного тока 13, подсоединенный через фильтр 12 к выхоу электронного 5 при известном значении частоты следовани  импульсов и величин масштабирующих резисторов покажет значение,, пропорциональное величине площади импульсов на выходной обмотке испытуемого образца 3. Повыщение точности в предлагаемом устройстве объ сн етс  тем, что временные нестабильности коэффициентов передач усилител  и интегратора не вли ют на погрешность измерени , т.к. применен метод измерени , близкий к компенсационным методам измерени . Погрешность в предлагаемом устройстве зависит в основном от разрешающей способности блока сравнени  амплитуд и управл емого источника напр жени , В предложенном устройстве погрешность измерени  составила 0,5%, что в четыре раза выше, чем в устройстве-прототипе. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  импульсной магнитной проницаемости, содержащее генератор намагничивающих импульсов, своим вь:ходом соединеюйгй со входной обмоткой, и электронный ключ, входы которых соединены с выходами задающего генератора, а также усилитель, вход которого св зан с выходной обмоткой, а выход соединен со входом интегратора, отличающеес  тем, что, с целью повьпиени  точности измерений, в него дополнительно введены подключенные между вторым входом электронного ключа к выходом интегратора последовательно соединенные блок сравнени  амплитуд импульсов и управл емый источник напр жени , последовательно саедийенные с электронным ключом фильор и вольт- метр посто нного тока, а так же три масштабирующих резистора, черй ЕСторые выход электронного ключа и выходна  обмотка соединены со входом усилител .154) DEVICE FOR MEASURING PULSE MAGNETIC PERMEABILITY The invention relates to a magnetic measuring technique and can be used to measure the pulsed magnetic permeability of ferrite cores. A device for measuring pulse magnetic permeability is known, comprising a magnetizing pulse generator connected to the input winding of the sample, and a peak voltmeter connected through an integrator and amplifier to the output winding of the sample. A disadvantage of the known device is eh; the measurement accuracy is low, and because of the large errors of the peak voltmeter and the instability of the conversion coefficients by the amplifier's internal amplifiers. The closest in technical essence to the invention is an apparatus containing a master 1 non-generator, generators of magnetizing pulses whose outputs are cBHsaitbi with the input winding of the sample, integrag) atom1., The input of which is connected to the output winding of the sample and amplitude selectors connected via an electronic key output of the integrator. This device also has low measurement accuracy due to the time instability of the integrator gain and the response level of the amplitude selectors. The purpose of the invention is the precision measurement accuracy. This is achieved in that a device for measuring pulsed magnetic permeability, containing a generator of namaichivaya pulses, its output connected to the input winding, and an electronic key, the inputs of which are connected to the outputs of the master oscillator, as well as an amplifier whose input is associated with the output winding, and the output is connected to the input of the integrator, additionally connected between the second input of the electronic key and the integrator output are sequentially connected one to one Pulse amplitude comparison unit and controlled and Tocnik voltage., the serial -ano soedsch1ennye filter with an electronic key and a DC voltmeter, and ta.kzhe three scaling resistor through which the output of the electronic key and the output winding connected to the input of the amplifier. On . The drawing shows a functional diagram of the device. The device consists of generator 1, generator of magnetizing pulses 2, test sample 3 with input and output windings applied to it, controlled voltage source and 4, electronic key, 5, scaling resistors 6-8, amplifier 9, integrator 10, comparison unit the amplitudes of the pulses And, the filter 12 and the DC voltmeter 13. The device operates as follows. The generator 1 sends two pulse sequences that are shifted by half a cycle respectively to the generator magnetizing pulses 2 and the electronic key 5. The generator of the magnetizing pulses 2 forms a triangular immature on the input winding of the test sample 3, while the output winding of the test sample 3 appears a signal proportional to the derivative of the magnetic induction with respect to time, whose shape is close to rectangular, and the duration is equal to the duration of the leading front of the current at the input winding of sample 3. At The second input of the electric key 5 is supplied with the DC voltage from the controlled voltage source 4, and at the output of the key 5, square-shaped pulses are formed, the amplitude of which is equal to the voltage at the output of the controlled source voltage LKE or 4, and the duration is equal to the duration of the leading edge of the current on the input winding of the sample 3. The pulses from the output winding of the test sample 3 and electronic key 5 through the scaling resistors 6 - 8 are collected at the input of the amplifier 9, from the output of which the integrator 10 is fed to the input of the block The rm amplitudes of pulses 11, which send a control signal to a controlled voltage source 4, as long as the amplitudes of the pulses at the output of the integrator 54 54 and 10 correspond to the pulses. -, the high-current winding obr (tstsa 3 and the electronic key 5, do not match between the two. This means that the volcano gadgets of the signals from the output winding of the sample 3 and the electric key 5 are equal to the gears of the resistor 6, 7 and 8 and a DC voltmeter 13 connected through a filter 12 to the electronic 5 output at a known value of the pulse frequency and the values of the scaling resistors will show a value proportional to the area of the pulses on the output winding of the test sample 3. Elevated The accuracy of the proposed device is due to the fact that the temporal instabilities of the transmission factors of the amplifier and the integrator do not affect the measurement error, since the measurement method is used close to the compensation measurement methods. The error in the proposed device depends mainly on the resolution of the unit comparing the amplitudes and the controlled voltage source. In the proposed device, the measurement error was 0.5%, which is four times higher than in the device-prototype. Claims An apparatus for measuring a pulsed magnetic permeability, comprising a generator of magnetizing pulses, by: connecting to the input winding, and an electronic switch, whose inputs are connected to the outputs of the master oscillator, and an amplifier, which is connected to the output winding, and the output is connected with the integrator input, characterized in that, in order to measure the measurement accuracy, the electronic key connected between the second input of the electronic key and the integrator output are sequentially entered into it Connections unit comparing the pulse amplitudes and the controllable voltage source in series with an electronic key saediyennye filor volt meter and DC, as well as three scaling resistor chery Estoril output electronic key and the output winding connected to the input of the amplifier.