Устройство для контроля магнитных свойств сердечников разомкнутой формы

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при определении магнитной проницаемости сердечников, выполненных в форме пластин, например при изготовлении магнитопроводов магнитных головок. В режиме задания блок 16 закрывает ключ 15 и напряжение с выводов резистора 17, пропорциональное току в обмотке 2, через усилитель 7 и коммутатор 8 подается на вход пикового детектора 9. Измеритель 13, подключенный к обмотке 6, позволяет установить в контролируемом сердечнике 5 заданный поток. В режиме измерения напряжение от источника 14 переменного напряжения через ключ 15 подается также на обмотку 4. Блок 11 вычитания формирует разность выходных напряжений пиковых детекторов, а блок 12 фиксирует ее. Эта разность пропорциональна магнитной проницаемости сердечника 5. При этом повышение точности контроля обеспечивается тем, что выходной сигнал блока 11 не зависит от нелинейности кривой намагничивания магнитопроводов 1 и 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g))g С 01 R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 424 7021 /24-21 (22) 21 „05.87 (46) 07. 05. 90. Бюл, ¹ .17 (72) С.К,Водеников (53) 621.317,44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .№ 883820, кл, G 01 R 33/) 2, 1980, Авторское свидетельство СССР № 1 291 910, кл, С 01 R 33/1 2, 05. 06.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ 1 МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ СЕРДЕЧНИКОВ РАЗОМКНУТОЙ

ФОРМЫ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при определении магнитной проницаемости сердечников, выполненных в форме пластин, например при изготовлении магнитопроводов магнитных головок. В режиме задания блок 1 б закры„„SU„„1 562868 вает ключ 15 и напряжение с выводов резистора 17, пропорциональное току в оомотке 2, через усилитель 7 и коммутатор 8 подается на вход пикового детектора 9, Измеритель 13, нодклпюченньп к обмотке б, позволяет увеличить в контролируемом сердечнике 5 заданньп поток. В режиме измерения напряжения от источника 14 переменного напряжения через ключ 15 подается также на обмотку 4, Блок 11 вычита.ния формирует разность выходных напряжений пиковых детекторов, а блок

12 фиксирует ее. Эта разность пропорциональна магнитной проницаемости сердечника 5. При зтом повьппение точности контроля обеспечивается тем, что выходной сигнал блока 11 не зависит от нелинейности кривой намагничивания магнитопроводов l и ", 2 ил, 1562868

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при определении магнитной проницаемости сердечников, выполненных в форме пластин, например при изготовлении магнитопроводов магнитных головок.

Пелью изобретения является повышенне точности контроля за счет снижения влияния нелинейности кривой намагничивания магнитопроводов устройства, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — схема блока управления, 15

Устройство содержит первый магнитопровод 1 с намагничивающей обмоткой

2, второй магнитопровод 3 с компенсационной обмоткой 4, контролируемый сердечник 5 с измерительной обмоткой 20 б, усилитель 7, коммутатор 8, первый и второй пиковые детекторы 9 и 10, блок ll вычитания, измерительный блок

12, измеритель .13 потока, источник 14 переменного напряжения, ключ 15, блок 25

16 управления и токосъемный резистор

17 . Один из выводов обмотки 2 подключен к первому .выводу источника 14, а .второй через токосъемный резистор 17 подключен к одному из выводов обмотки 30

4 и к второму выходу источника 14.

Выводы измерительной обмотки 6 подключены к входам измерителя 1 3 потока, входы усилителя 7 подключены к токосъемному резистору 17 . 35

Блок 16 может быть выполнен в виде источника 18 питания, ключа 19 и эле-. мента 20 задержки.

Устройство работает следующим образом. 40

В режиме задания условий контроля иа выходе блока 16 управления формируется. уровень напряжения, закрывающий ключ 15 и устанавливающий коммутатор 8 в состояние, при котором его вход соединен с первым выходом. Переменное напряжение U с выхода источника 14 падает на намагничивающей обмотке 2, поскольку ю L»P, где Я вЂ” час- 50 тота переменного напряжения, L — ин— дуктивность обмотки 2; R — сопротивление резистора 17, в результате чего амплитуда магнитного потока Ф1 в магнитопроводе. 1 связана с действующим 55 значением напряжения соотношением:

Э=-- — — ——

К у 11

1 *1 где 1 1 — число витков обмотки 2;

K< — постоянный коэффициент, Поток Р, разветвляется на потоки

1Р в сердечнике 5 и в магнитопроводе 3: (2)

При этом для замкнутого участка магнитной цепи, образованного магнитопроводом 1, сердечником 5.и немагнитными зазорами между ними, справедливо соотношение: где — амплитуда переменного тока

1 в обмотке 2 в режиме задания условии контроля

R — магнитное сопротивление магм нитопровода 1;

R — магнитное сопротивление эа3 зоров;

R — магнитное сопротивление контролируемого сердечника 5, Напряжение с резистора 17 с амплитудо" U< = iR после усиления усилителем 7 с коэффициентом передачи К поступает на вход пикового детектора 9, на выходе которого формируется постоянный уровень напряжения U1 = К i„ R который фиксируется.

Из режима задания условий контроля устройство переводится .в режим измерения путем открывания ключа 15 и перевода,коммутатора 8 .в состояние,при . котором. вход его "îåäèíåí с вторым выходом„ за счет изменения уровня напряжения на выходах блоха -16 управления. Причем изменение уровня напряжения на втором выходе блока 16 управления (соответственно на управляющем входе коммутатора 8) происходит позднее на время 1„ задержки,.чем на первом выходе (соответственно на управляющем входе ключа 15), что обеспечивает переключение коммутатора после завершения переходных процессов в магнитной цепи. После открывания ключа 1 5 на обмотку 4 подается напряжение U> равное напряжению на обмотке 2, при одинаковом числе витков в обмотках 2 и 4 амплитуда магнитного потока 1Р в магнитопроводе 3 устанавливается равной амплитуде магнитного потока Р, в магнитопроводе 1 (1), Вследствие того, что Р, = Р, амплитуда 11 магнитного потока в контролируемом сердечнике 5 оказывается рав15628 ной нулк (@ = 0) соотношением (2) .

Для замкнутого зованного магнитоп в соответствии с участка цепи, абра роводом 1, контроом 5 и немагнитнылируемым сердечник ми зазорами между мерения (при Р„ отношение ними, в режиме изО) справедливо со(ц 10

1, Ы = (Р, (+ В ),, 1 где i — амплитуда переменного. тока

1 в обмотке 2 в режиме измерения. !

Напряжение с резистора 17 U

° 1 к

R после усиления усилителем 7

1 поступает на вход пикового детектора.

10, идентичного пиковому детектору 9, в результате чего на выходе детектора 10 и соответственно на втором вхо- 20 де блока 11 формируется постоянный

I уровень UI 1 — = K>i„ R а с учетом того, чта на первом входе блока 11 сформирован постоянный уровень U „ = Ki

UR = K R(1t —, ). (5)

Иэ соотношений (3) и (4) следует, что величина магнитного сопротивления 30 контролируемого сердечника R определяется выражением

WI ..1

R = — -- (i — i ) с q о (6) 35

Таким образом, показания блока 12 пропорциональны величине магнитного сопротивления сердечника 5 с точно известным коэффициентом пропорциональности (величина потока задается в режиме задания условий контроля па показаниям измерителя l3 потока), . Магнитное сопротивление сердечника 5, в свою очередь, однозначно свя-" 45 зано с его амплитудной магнитной проницаемастью, что позволяет проградуировать шкалу измерительного блока 12 в единицах магнитной проницаемости.

В данном устройстве амплитуда магнитного пОтока в замыкающем магнитопроводе в режиме задания условий контроля и в режиме измерения одна и та же, что обеспечивает постоянство магнитной проницаемости и магнитного со68 6 противления замыкающего магчитаправода. Это значит, что устройство позволяет исключить влияния нелинейности кривой намагничивания замыкающегомагнитоправода на результат контроля и повысить точность контроля.

Кроме того, в устройстве агтаматически осуществляется компенсация магнитного потока в контролируемом сер— дечнике в режиме измерения беэ введения дополнительных блоков регулирования, что позволяет повысить быстродействие устройства и удобство работы с ним. формулаизобретения

Устройство для контроля магнитных свойств сердечников разомкнутой йормы, содержащее первь1й магнитоправод с намагничивающей обмоткой, первый вь1вод которой соединен с первым выво-. дом такасъемнага резистора, втора1" вывод которого соединен с общей 1пинай, первым входом измерителя потока и первым выводом измерительной обмотки, второй вывод которой соединен с вторым входом измерителя потока, вторОи магнитОпрОВОд с кОмпенсационнОй обмоткой, первый вывод которой соединен с общей шиной, и последовательно соединенные блок вычитания и измерительный блок, а т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения тач— ности, она снабжено источникам переменного напряжения, блоком управления, ключом, усилителем, коммутатором и двумя пиковыми детекторами, при этом первый выход источника переменного напряжения соединен с вторым вы— водам намагничивающей обмотки и входам ключа, выход которого соединен с вторым выводом компенсационной абмат— ки, выводы токосъемного резистора .соединены с входами усилителя, вь1хад которого соединен с входом коммутатора, выходы которого соединены с входами пиковых детекторов, выходы которых соединены с входами блока. вы1итания, причем выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами ключа и коммутатора, а второй выход источника переменного на— пряжения соединен с общей шиной. !! 562868

Составитель С . 1Чумилишская ,Редактор Л,Гратилло Техред N. Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 1О63 Тираж 563 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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