SU855569A1 - Способ определени динамических кривых перемагничивани ферромагнитных материалов - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерению магнитных свойств ферромагнитных материалов и может быть использовано при измерении характеристик магнитных материалов и сердечников, предназначенных для работы в режиме периодического перемагничивания как с подмагничиванием постоянным магнитным полем, так и без подмагничивания.

Известен способ определения динамических кривых намагничивания ферромагнитных материалов в периодическом магнитном поле, состоящий в том, что входные электрические сигналы, пропорциональные производным по времени 15 от измеряемых величин (напряженности магнитного поля и магнитной индукции), детектируются синхронным управляемым детектором с регулируемой по фазе в пределах периода перемегничивания и 20 фиксированной по длительности полупериодной отсечкой fl].

Недостатком этого способа является то, что он применим только для электрических сигналов, описываемых *·* функциями f(t), которые удовлетворяют условию нечетности, т.е.

f(t)--f(-t)

Поэтому этот способ, принципиально· 3θ не позволяет определять динамические кривые перемагничивания при подмагничивании постоянным магнитным полем, когда появляются черные гармоники и функция несимметрична относительно оси времени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения динамических кривых перемагничивания ферромагнитных материалов путем измерения средних за период значений отсеченных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напряженности магнитного поля и магнитной индукции, и нахождения координат точек определяемой кривой перемагничивания, в котором фиксируют по фазе один из фронтов отсечки и при переходе от точки к точке на определяемой кривой изменяют длительность отсечки в пределах периода перемагничивания 2 ..

Недостаток известного способа заключается в его невысокой точности.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в способе определения динамических кривых перемагничивания ферромагнитных мато риалов, включающем определение средних за период значений детектированных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напряженности магнитного поля и магнитной индукции, осуществляют инвертирование входных электрических сиг- 5 налов через время,равное периоду перемагничивания в момент прохождения входного электрического периодического сигнала через ноль, и производят фиксированную по длительности однопериодную отсечку, регулируемую по фазе в пределах периода перемагничивания.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего пред- 15 лагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство состоит из инвертирующего блока 1, синхронного управляемого детектора 2 с отсечкой, измерите- 20 ля 3 постоянной составляющей напряже ния.

Способ осуществляется следующим образом.

Измеряемый'периодический электрический сигнал f(t) (фиг.2,А) с периодом Т пропорционален производной по времени магнитной индукции или напря,dB женности магнитного поля (т-- или d Н d t д--У. Он может содержать как нечетные,30 так и четные гармоники. В последнем случае (случай подмагничивания постоянным магнитным полем) условие нечетности f(t) = -f(-t) не выполняет- ·»ся. ³

Измеряемый сигнал 4 подается на вход Инвертирующего блока 1, где производится изменение фазы сигнала на 180° (инвертирование) через время, равное периоду перемагничивания 40 Т. В результате на выходе блока 1 формируется периодический электрический сигнал 5 (фиг. 2). Период сигнала 5 равен двум периодам исходного сигнала 2Т. Инвертированный сигнал 5 45 описывается функцией времени (t) , которая удовлетворяет условию нечетности ^ииь.^) ⁼'^инеА'^ъ) ’

т.е. выполняется требование, необходимое для применения метода феррометра. Инвертированный сигнал 5 подается на. вход синхронного управляемого детектора 2, где он детектируется и преобразуется в сигнал 6 (фиг. 2). Длительность детектирования фиксирована и равна половине периода инвертированного сигнала, т.е. периоду ис ходного сигнала Т. Измерителем 3 измеряется среднее за полупериод Т значение детектированного инвертированного сигнала, которое пропорционально мгновенному значению измеряемой величины (В или Н в момент начала или окончания) детектирования. Фаза детектирования инвертированного сигнала регулируется в пределах полупериода Т. Повторяя описанную операцию при различных фазах детектирования, по точкам получают всю динамическую гистерезисную кривую.

Изобретение расширяет функциональные возможности способа феррометра. Используя предлагаемый способ,можно измерять магнитные характеристики в режиме динамического перемагничивания материалов как без подмагничивания, так и с подмагничиванием постоянным магнитным полем.

Применение предлагаемого способа расширяет класс контролируемых режимов перемагничивания, повышает точность измерений в связи с тем, что при реализации способа можно получать мгновенные значения определяемых величин. Погрешность, связанная с требованием точной установки длительности отсечки, равной половине периода перемагничивания, существенно уменьшается за счет контроля.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерению магнитных свойств ферромагнитных материалов и может быть использовано при измерении характеристик магнитны материалов и сердечников, предназначенных дл  работы в режиме периодического перемагничивани  как с подмагничиванием посто нным магнитным полем, так и без подмагничивани . Известен способ определени  динамических кривых намагничивани  ферромагнитных материалов в периодическом магнитном поле, состо щий в том, что входные электрические сигналы, пропорциональные производным по времени от измер емых величин (напр женности магнитного пол  и магнитной индукции детектируютс  синхронным управл емым детектором с регулируемой по фазе в пределах периода перемегничивани  и фиксированной по длительности полупериодной отсечкой Недостатком этого способа  вл етс  то, что он применим только дл  электрических сигналов, описываемых функци ми f (t) , которые удовлетвор ют условию нечетности, т.е. . f(t)--f(-t) Поэтому этот способ, принципиальноне позвол ет определ ть динамические кривые перемагничивани  при подмагничивании посто нным магнитным полем, когда по вл ютс  гармоники и функци  несимметрична относительно оси времени. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ определени  динамических кривых перемагничивани  ферромагнитных материалов путем измерени  средних за период значений отсеченных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напр женности магнитного пол  и магнитной индукции , и нахождени  координат точек определ емой кривой перемагничивани , в котором фиксируют по -фазе один из фронтов отсечки и при переходе от точки к точке на определ емой кривой изгмен ют длительность отсечки в пределах периода перемагничивани  2 .. Недостаток известного способа заключаетс  в его невысокой точности. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Цель достигаетс  тем, что в способе определени  динaмичeckиx кривых перемагничивани  феррЪмагнитных мдт-вриалов , включающем определение средних за период значений детектированных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напр женности магнитного пол  и магыитной индукции, осуществл ют инвертирование входных электрических сигналов через врем ,равное периоду перемагничивани  в момент прохождени  1входного электрического периодическо го сигнала через ноль, и производ т фиксированную по длительности однопериодную отсечку, регулируемую по фазе в пределах периода перемагничивани . На фиг. 1 представлена структурна схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство состоит из инвертирующего блока 1, синхронного управл емо го детектора 2 с отсечкой, измерител  3 посто нной составл ющей напр же ни . Способ осуществл етс  следук цим образом. Измер емыйпериодический электрический сигнал f(t) (фиг,2,А) с перио дом Т пропорционален производной по времени магнитной индукции или напр  , dB женности магнитного пол  (л-- или U П t- л g--;. Он может содержать как нечетны так и четные гармоники. В последнем случае (случай подмагничивани  посто нным магнитным полем) условие не четности f(t) -f(-t) не выполн етс . Измер емый сигнал 4 подаетс  на вход инвертирующего блока 1, где производитс  изменение фазы сигнала на 180 (инвертирование) через врем , равное периоду перемагничивани  Т. В результате на выходе блока 1 формируетс  периодический электричес кий сигнал 5 (фиг. 2). Период сигнала 5 равен двум периодам исходного сигнала 2Т. Инвертированный сигнал 5 описываетс  функцией времени Р,не, ( котора  удовлетвор ет условию нечетности Ь.()). т.е. выполн етс  требование, необхо димое дл  применени  метода ферромет ра. Инвертированный сигнал 5 подает с  на. вход синхронного управл емого детектора 2, где он детектируетс  и прео разузтс  в сигнал 6 (фиг. 2). Длительность детектировани  фиксиро вана и равна половине периода инвер тированного сигнала, т.е. периоду и ходного сигнала Т. Измерителем 3 измер етс  среднее за полупериод Т значение детектированного инвертированного сигнала, которое пропорционально мгновенному значению измер емой величины (в или Н в момент начала или окончани ) детектировани . Фаза детектировани  инвертированного сигнала регулируетс  в пределах полупериода Т. Повтор   описанную операцию при различных фазах детектировани , по точкам получают всю динамическую гистерезисную кривую. Изобретение расшир ет функциональные возможности способа феррометра. Использу  предлагаемый способ,можно измер ть магнитные характеристики в режиме динамического перемагничивани  материалов как без подмагничивани , так и с подмагничиванием посто нным магнитным полем. 11рименение предлагаемого способа расшир ет класс контролируемых режимов перемагничивани , повышает точность измерений в св зи с тем, что при реализации способа можно получать мгновенные значени  определ емых величин . Погрешность, св занна  с требованием точной установки длительности отсечки, равной половине периода перемагничивани , существенно уменьшаетс  за счет контрол . Формула изобретени  Способ определени  динамических кривых перемагничивани  ферромагнитных материалов, включающий определение средних за период значений детектированных электрических сигналов, пропорциональных производным по времени от напр женности магнитного пол  и магнитной индукции, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, осуществл ют инвертирование входных электрических сигналов через врем , равное периоду перемагничивани  в момент прохождени  входного электрического периодического сигнала через ноль, и производ т фиксированную по длительности однопериодную отсечку, регулируемую по фазе в пределах периода перемагничивани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кифер И.И. Испытани  ферромагнитных материалов, ГЭИ, М-Л., 1962, с. 292.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 390484, кл. G 01 R 33/14, 1973.