Устройство для измерения магнитных характеристик феррообразцов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„203447 ц11 4 G 01 К 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3671601/24-21 (22) 05. 12.83 (46) 07.01.86.Бюл. ¹ 1 (71) Владимирский политехнический институт (72) В.К.Новиков и В.В.Моисеенко (53) 621.317.44(088.8) (56) IEEE Transactions on instrumentation and measurement vol. IM-20, ¹ 4, November, 1971, р.р.265-267. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРООБРАЗЦОВ, содержащее последовательно соединенные управляемый источник тока, намагничивающую обмотку, аналого-цифровой преобразователь, сумматор и блок отсчета, измерительную обмотку, калиброванный резистор, счетчик потока и предустановочный счетчик, выход которого подключен к входам запуска аналого-цифрового преобразователя и счетчика потока, выход которого связан с вторым входом блока отсчета, третий вход которого подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, к .входу которого подключен калибровочный резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены последовательно соединенные генератор тактовой частоты и делитель частоты, а также последовательно соединенные преобразователь напряжение-код и функциональный преобразователь с обратной зависимостью вход-выход, выход которого подключен к первому входу предустановочного счетчика, второй вход которого связан с входом делителя частоты, выход которого подключен к входу управляемого источника тока и четвертому входу блока отсчета, причем измерительная обмотка подключена к сигнальному входу преобразователя напряжение-код, вход запуска которого соединен с выходом предустановочного счетчика.

2п3447 2 ный счетчик 10, который затем обнуляется импульсами, поступающими на последовательный вход с генератора

8 тактовой частоты. В момент установки разрядов счетчика 10 в нуль, на выходе его формируется импульс, поступающий на входы запуска АЦП 5 и ПНК 6.

Интервал времени ь t между им- !

О пульсами запуска определяется отношением величины кода предустановки (к)„р,д к частоте Г генератора 8 тактовой частоты !

5 t = 1 о (I )

При этом приращение магнитного потока в образце в течение t постоянно, так как код на выходе ПНК 6 пропорционален мгновенному значению

ЭДС измерительной обмотки или ско20 рости изменения потока

<. Ф

11ПН, Ю где k„коэффициент преобразования ПНК 6.

Учитывая реализацию обратной зависимости выходного кода ПНК 6 и ко— да предустановки !1прр функ циональв ным преобразователем кола 7

Й. !! пред =

"пчк К к оч

Ъ разцов.

Устройство содержит управляемый источник 1 тока, намагничивающую 2 и измерительную 3 обмотки исследуемого образца, калиброванный резистор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, преобразователь 6 напряжение-код, функциональный преобразователь 7 кода, генератор 8 тактовой частоты, делитель 9 частоты, предустановочный счетчик 10, сумматор 11, блок 12 отсчета и счетчик 13 потока.

Устройство работает следующим образом.

Управляемый источник 1 тока, выполненный, например, в виде последовательно соединенных управляемого источника напряжения и преобразователя напряжение-ток и намагничивающая обмотка 2 создают переменное магнитное поле для перемагничивания исследуемого образца. Сигналы, пропорциональные напряженности магнитного поля и скорости изменения потока и снимаемые с калиброванного резистора

4 и измерительной обмотки 3, подаются соответственно на сигнальные входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП ) 5 и преобразователя напряже— ние-код (ПНК) 6. Полученный по сигналу запуска с предустановочного счетчика !О на выходе ПНК 6 цифровой код поступает на функциональный преобразователь 7, выполненный, например, в виде программируемой логической матрицы с занесенной в нее таблицей, реализующей обратную зависимость вида у= у, между входным и выходным кодами. Преобразованный таким образом код предустановки параллельно заносится в предустановоч30

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения характеристик ферромагнитных материалов и из— делий при испытании их в переменных магнитных полях.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона намагничивания, за счет исключения иэ состава известного блока с принципиально низким быстродействием и изменения схемы устройства для возможности использования блоков с высоким быстродействием.

На чертеже представлена функционапьная схема устройства для измерения магнитных характеристик феррооб— испольэуя 1) и переходя к конечным приращениям, получим

К fat К„ fo

35 При таком способе равномерного квантования по уровню содержимое счетчика 13 потока, подключенного к выходу предустановочного счетчика

10, изменяется на единицу всякий

40 раэ при изменении потока в образце на величину шага квантования 6 Ô

Поэтому текущее содержимое счетчика

N пропорционально величине потока н РК Р = 1 ed t =. е; к t; = c P -. N о i=1 4=1 при ь С; = 1/е„, где е — ЭДС измерительной обмотки пропорциональна d 4 ddt; 0 i = 0,1,2,... — число импульсов считывания.

Коды намагничивающего тока, получаемые с АЦП 5, суммируются сумматором Il, выходной код которого пропорционален мощности потерь на перемагничивание. Блок 12 отсчета, соединенный с выходами АЦП 5, сумматора 11 и счетчика 13 потока, пред)203447

Составитель Г.Клитотехнис

Редактор А.Сабо Техред А.Бойко. Корректор В.Бутяга

Заказ 9411/48 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул,Проектная, 4 назначен для индикации результатов измерения. С помощью делителя 9 частоты задается требуемый цикл измерения, равный, например, периоду тока намагничивания. Синхронизирующие сигналы с выхода его поступают на соответствующие входы управляемого источника 1 тока и блока 12 отсчета.

Введение генератора 8 тактовой частоты обеспечивает формирование интервала e t с помощью счетчика предустановки. Кроме того, генератором 8 тактовой частоты совместно с введенным делителем 9 частоты задается частота тока намагничивания управляемого источника 1 тока и управляется работа блока 12 отсчета в течение цикла измерения.

Быстродействие ПНК составляет единицы и доли микросекунд, что обеспечивает практически мгновенное получение кода, пропорционального ЭДС измерительной обмотке. Быстродействие функционального преобразователя кода на основе программируемой логической матрицы (ПЧМ) еще выше, так

5 как определяется временем задержки сигнала в логических схемах и не превышает десятков наносекунд. В то же время частота эквивалентного по быст родействию ПНЧ в известном устройстве при сохранении точности должна быть около !000 МГц, что практически невыполнимо.

Таким образом, введение ПНК 6 и !

5 функционального преобразователя 7 кода с обратной зависимостью входвыход обеспечивает равномерное квантование по уровню магнитного потока в образце и позволяет производить

20 испытания на более высоких частотах перемагничивания, чем в известном устройстве.