Устройство для перемагничивания ферромагнитных материалов

 

Изобретение относится к устройствам для намагничивания и может быть использовано для получения заданной формы изменения намагничивающего тока и индукции при измерении параметров и характеристик ферромагнитных материалов и изделий из них. Цель изобретения - расширение диапазона частот перемагничивания и устранение выбросов в сигнале намагничивающего тока - достигается за счет того, что из запоминающего блока воспроизводится информация сразу о нескольких точках сигнала намагничивания, и эта информация параллельно преобразуется в аналоговый сигнал в соответствующих цифроаналоговых преобразователях (ЦАП). Выходной ток от каждого ЦАП подается на вход усилителя мощности поочередно и циклически с помощью быстродействующих переключателей тока в моменты времени, когда переходный процесс в данном ЦАП заканчивает. Устройство содержит генератор 1 тактовой частоты, распределитель 2 импульсов, счетчик 3, M - разрядный регистр 4, запоминающий блок 5, 4N - разрядный регистр 6, ЦАП 7-10, N - разрядные регистры 11-13, переключатели 14-17 тока, усилитель 18 мощности, источник 19 опорного напряжения, источник 20 питания и выходную шину 21. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦ7ИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 4333248/24-21 (22) 25.11.87 (46) 07.08.89. Вюл.h 29 (71) Омский политехнический институт (72) В.N.Eôèìåíêî (53) 621,317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1045282, кл. И О1 Е 13/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМАП1ИЧИВАНИЯ ФЕРРОИАП1ИТНЫХ NATEPHAJIOH (57) Изобретение относится к устройствам для намагничивания и может быть использовано для получения заданной формы изменения намагничивающего тока и индукции при измерении параметров и характеристик ферромагнитных материалов и изделий из них.

Цель изобретения — расширение диапазона частот перемагничивания и уст" ранение выбросов в сигнале намагни.чивающего тока - достигается за счет

ÄÄSUÄÄ 1499297 А1

2 того, что из запоминающего блока вос+ производится информация сразу о нескольких точках сигнала намагничивания, и эта информация параллельно преобразуется в аналоговый сигнал в соответствующих цифроаналоговых преобразователях (ЦАП). Выходной ток от каждого ЦАI! подается на вход усилителя мощности поочередно и циклически с помощью быстродействующих переключателей тока в моменты времени, когда переходный процесс в данном

ЦА11 заканчивается. Устройство содержит генератор I тактовой частоты, распределитель 2 импульсов, счетчик 3, mразрядный регистр 4, запоминающий блок 5, 4п-разрядный регистр 6, ЦАП

7-10, п-разрядные регистры 11-13, переключатели 14-17 тока, усилитель

18 мощности,, источник 19 опорного напряжения, источник 20 питания и выходную шину 21. 2 ил.

3 149929

Изобретение относится к устройствам для намагничивания и может быть использовано для получения заданной формы изменения намагничивающего тока и индукции при измерении параметров и характеристик ферромагнитных материалов и изделий из них, а также в производственных условиях для контроля магнитопроводов в постоянных,10 квазистатических и переменных полях вплоть до частот порядка сотен килогерц.

Цель изобретения — расширение диапазона частот перемагничивания и 15 устранение выбросов в сигнале намагничивающего тока.

Сущность изобретения заключается .в том,.что из запоминающего блока .; воспроизводится информация сразу о 20 нескольких точках сигнала намагничивания, эта информация записывается в (n.Ê)-разрядный параллельный регистр, и затем поочередно через равные промежутки времени в.каждый из (К-l)празрядных регистров, после записи информации в последний и- разрядный регистр происходит запись информации в (n K)-разрядник@ регистр и т.д. циклически. Кроме того, намагничивающий 30 ток в каждый момент времени .соответствует работе одного из цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) в то время, как в остальных происходит подготовка (переходный процесс), переходные . процессы в каждом из ЦАП начинаются в разные моменты времени, а именно, в моменты времени записи информации в соответствующий регистр, выходной ток от каждого ЦАП передается на вход 40 усилителя мощности поочередно и циклически с помощью быстродействующих переключателей тока в моменты времени, когда переходной процесс в данном

ЦАП закончился. 45

На фиг.1 представлена структурная, схема устройства для частного случая

К: 4, где К вЂ” количество работающих параллельно ЦАП; на фиг.2 — временные50 диаграммы работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовой частоты распределитель 2 импульсов, счетчик 3, m-разрядный регистр 4, запоминающий блок 5, (4.п)- 55 разрядный регистр 6, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7-10, и-оазрядные регистры 11-13, переключатели 14-

17 тока усилитель 18 мощности, ис7 4 точник 19 опорного напряжения, источник 20 питания и выходную шину 2!.

Выход генератора 1 тактЬвой часто". ты соединен с входом распределителя

2 импульсов, первый выход которого подсоединен к счетному входу счет" чика 3, входу синхронизации m-разрядного регистра 4, входу управления считывания запоминающего блока 5 и входу синхронизации записи (4 ° п)разрядного регистра 6, счетчик 3, первый регистр 4, запоминающий блок

5 и (4.n)-разрядный регистр 6 соединены последовательно, вход первого цифроаналогового преобразователя 7 подключен к первому информационному выходу регистра 6, а входы следующих трех цифроаналоговых преобразователей 8-10 подключены соответственно к трем последующим информационным выходам регистра 6 через соответствующие п-разрядные регистры 11-13; токовые выходы всех цифроаналоговых преобразователей 7-10 подключены к входам соответствующих переключателей

14 — 17 тока, выходы которых объединены и подключены к входу усилителя

18 мощности, выход которого соединен с выходной шиной 21, выходы питания переключателей 14-17 тока подсоединены к положительному полюсу, источника 20 питания; входы управления переключателей 14 — 17 тока подсоединены соответственно к первому,второму, третьему и четвертому выходам распределителя 2 импульсов. Кроме того, второй, третий и четвертый выходы распределителя 2 импульсов соединены с входами синхронизации записи регистров 11-13 соответственно; выход источника 19 опорного напряжения подключен к опорным входам каждого циф-: роаналогового преобразователя 7-10.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 включается и начинает генерировать импульсы с частотой, в К 2 раз превышающей требуемую частоту перемагничивания (фиг..2,а) °

В дальнейшем работа устройства происходит циклически. По переднему фронту сигнала С1 (фиг.2,б), поступающего с первого выхода распределителя 2 импульсов происходит запись информации из счетчика 3 в регистр 4 и последующее изменение содержимого адресного счетчика 3. Через промежуток времени с сц(фиг.2,б) на выходе

1499297

5 запоминающего блока 5, в котором хранится инфОрмация о всех точках кривой йамагничивания, устанавливается информация, хранимая в данной ячейке памяти. В момент времени t

5 по переднему фронту сигнала С1 происходит запись информации в регистр

5. На входе ЦАП 7 происходит изменетт ние информации,.что вызывает пере- 1О ходной процесс установления выходного тока ЦАП 7 (фиг.2,з). В момент времени t выходной ток ЦАП 7 направляются через переключатель тока

14 к входу усилителя мощности 18. В 15 момент времени t по переднему фронту сигнала С2 (фиг.2,в) тфоисходит запись

-информации из второй группы по п разрядов регистра 6 в регистр 11, что вызывает переходной процесс установ.— 2p ления выходного тока ЦАП 8 (фиг.2,и) °

К моменту времени и 8 выходной ток

ЦАП 8 устанавливается и в интервале времени (tg Сg) происходит подключение выхода ЦАП 8 через переключа- 25 тель тока 15 по управляющему сигналу С2 к входу усилителя 18 мощности.

Аналогично. в моменты времени и, t записывается информация в регистры

12 и 13 (фиг.2,д,е), что вызывает gp переходные процессы в ЦА1! 9 и ЦАП 10 (фиг.2, к,л). В интервалы времени, (tgэ t < ) s (t go> t „) выходы ЦА1! 9 и ЦАП 10 подключаются к входу усили1 теля 18 мощности. Следовательно, в каждый момент времени к входу усилите;ля 18 мощности подключается только один иэ ЦАП 14-17, в то время как в других ЦАП происходит установление . выходного тока. 40 . В течение одного цикла работы устройства t -t+, й4-t, te"t><, и т.д. происходит поочередное подключение .ЦАП к входу усилителя 18 мощности, при этом перекрываются интер- 45 валы времени подготовки информации цифроаналоговым преобразователем;

>) 1!A!! 7. (е 8) ЦАП 8» (фиг ° 2) °

В течение каждого из циклов производится только один цикл считывания информации иэ запоминающего блока 5 °

При этом на каждый цикл приходится

К (в данном случае 4) интервала дискретизации сигнала намагничивающего тока по времени. На выходе усилителя

18 мощности формируется сигнал тока перемагничивания (фиг.2,м).

В силу циклического харак1 ера процессов в устройстве наилучшим моментом времени изменения кода на входе ЦА!! является окончание интервала времени, в течение которого данный

ЦАП подключен к входу усилителя 18 мощности. B этом случае наиболее полно реализуется быстродействие ЦАП и регистров 6,11,12,13.

В момент времени t происходит отключение переключателем 14 тока, поступающего от ЦА1! 7, от входа усилителя 18 мощности и .подключение переключателем 15 тока, поступающего от ЦАП 8 к усилителю мощности, запись очередного адреса нз счетчика 3 в регистр 4, запись содержимого предыду" щей ячейки памяти в регистр 6 (последнее возможно вследствие наличия неко-, торого времени удержания информации на выходе, запоминающего блока) изменение состояния адресного счетчика 3 ° начало процесса установления информации (соответствующей новому адресу) на выходе запоминающего блока 5 ° В момент времени t 1 происходит отключение переключателем 15 тока, поступающего от ЦАП 8, ат входа усилителя мощности и годключение переключателем

16 тока, поступающего от ЦАП 9 ко входу усилителя мощности, запись ин" формации, находящейся на предыдущей ячейке памяти из второй группы по и разрядов регистра 6 в регистр 11, что вызывает переходной процесс установления информации в регистр 11, а следовательно, и в ЦАП 8.

В момент времени t < происходит отключение переключателем 16 тока, поступающего от ЦАП 9, от входа усилителя мощности 18 и подключение . переключателем 17 тока, поступающего от ЦАП IO к входу усилителя мощности

18, запись информации, находящейся в предыдущей ячейке памяти из третьей группы по п разрядов регистра 6 в регистр 12, что вызывает переходной процесс установления информации в регистре 12, а следовательно, и в ЦАП

9.

В момент времени t происходит отключение переключателем 17 тока, поступающего от ЦАП 10, от входа усилителя 18 мощности и подключение переключателем 14 тока, поступающего,, от ЦАП 7 к входу усилителя мощности, и запись информации, хранящейся в предыдущей ячейке памяти из четвертой

1499297 группы по и разрядов регистра 6 в регистр 13 что вызывает переходной процесс установления информации в регистре 13, а следовательно, и в IQQI 10.

В момент .времени t производятся те же действия, что и в момент времени to с тем,.исключением, что в рег( гистр 6 производится запись информации, хранящейся не в предыдущей ячейке памяти, а в той ячейке, адрес которой начинал устанавливаться в момент to1

Формула изобретения устройство для перемагничивания ферромагнитных. материалов, содержащее генератор тактовой частоты, счет чик, запоминающий блок, усилитель ,мощности, источник опориого напряжения, источник питания и цифроаналого.вый преобразователь, о т л и ч а ющ е е с я. тем, что, с целью расширения диапазона частот перемагничивания и устранения выбросов в сигнале намагничивающего тока, ° оно снабжено

m-разрядным регистром, п К-разрядным регистром, Х-1 и-разрядными регистра-. ми, К-1 цифроаналоговыми преобразователями, К переключателями тока и распределителем импульсов, при этом выход генератора тактовой частотй подключен к входу распределителя импульсов, первый выход которого соединен с управляющими:..входами счетчика, m-разрядного регистра, запоминающего блока, и К"разрядного регистра и первого переключателя тока, а

5 каждый из оставшихся К-1 выходов распределителя импульсов соединен с управляющими входами соответствующих, п-разрядного регистра и переключателя ,тока, информационный выход счетчика через последовательно соединенные

m-разрядный регистр и запоминающий блок соединен с информационным входом и К-разрядного> регистра, первый информадиойный выход которого соединен с информационным входом первого цифро-аналогового преобразователя, а . каждый из оставшихся К-. 1 информационных выходов и К-разрядного регистра соединен с информационным входом соответствующего и-разрядного регист", ра, информационный выход каждого иэ

К-1 и-разрядных регистров подключен к информационному входу соответствующе го цифроаналогового преобразователя, 25 токовый выход каждого цифроаналогового преобразователя соединен с входом соответствующего переключателя тока, входы питания переключателей тока подключены к выходу источника

3Q питания, а их выходы соединены между

;собой и через усилитель мощностИ подключены к выходной шине устройства, выход источника опорного напряжения соединен с опорными входами всех цифроаналоговых преобразователей.

1499297

a) fne

Юл г)П е) Ф

e)й@

7б

З)ЦНП фЦЯПВ фКЯП3 )цвпю

Фиг. 2

Составитель С.Фоменко

Техред Л.Олийнык

Редактор С;Патрушева

Корректор Н. Король

Заказ 4688/45 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101