Способ имитации параметров эталонных магнитных

 

ОЛ ИСА НИ Е

ИЗОБРЕ ТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

245839

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25."т/!1.1964 (№ 914210/26-10) с присоединением заявки № 1189681/18-10

Приоритет 16.Х.1967

Кл. 21ат, 37/42

21е, 12

21g, 31/02

21g, 31/03

МПК G 011

С 061

Н Old

Н 01d

УДК 621.317.4(088.8) Комитет по делам изобретений k OTKpbITHH при Совете Министров

СССР

Опубликовано 11.VI.1969. Бюллетечь ¹ 20

Дата опубликования описания ЗО.Х.1969

Авторы изобретения

Н. А. Иванов и И, П, Копытов

Заявитель

СПОСОБ ИМИТАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЭТАЛОННЫХ МАГНИТНЫХ

СЕРДЕЧНИКОВ

ы" имитатору создают без проМ

l+ е

)3 92

Изобретение относится к области создания эталонных магнитных сердечников с нужными (заданными) параметрами.

Известны способы создания эталонных магнитных сердечников с нужными действительными параметрами (геометрическими размерами, формой и магнитными параметрами), например, путем изготовления сердечников из специальных масс, сплавов, магнитных лент, измерения геометрических размеров и формы, намотки обмоток на сердечники, подключения обмоток к соответствующим измерительным приборам, измерения магнитных параметров, отбора магнитных сердечников с нужными параметрами и применения этих сердечников с нужными параметрами в качестве эталонных, Создание эталонных магнитных сердечников с действительными параметрами требует больших промышленных затрат и времени. Кроме того, действительные магнитные параметры сердечников не позволяют подстраивать свои значения, а изменяют их в процессе эксплуатации от возмущающих факторов.

Предложенный способ имитации параметров (геометрических размеров, формы и магнитных параметров) эталонных магнитных сердечников позволяет сократить промышлен- . нь|езатраты и время, подстраивать имитируютры, причем некоторые имитируюмышленных затрат с нулевой погрешностью, и отличается от известных тем, что определяют напряжение, снимаемое с вторичной обмотки воспроизводимого эталонного магнитного сердечника, при заданном токе, протекающем через его первичную обмотку, затем пропускают заданный ток через двухполюсник илп четырехполюсник (например, сопротивление, индуктивность, трансформатор, автотрансфор10 матор), измеряют на его выходе напряжение и имитируют в дальнейшем этим напряжением параметры эталонного магнитного сердечника при измерении параметров проверяемых сердечников, причем это напряжение имитирует

15 магнитные параметры эталонного магнитного сердечника, каждый из которых определяется как значение, равное произведению соответствующего магнитного параметра воспроизводимого эталонного магнитного сердечника на

20 отношение выходного напряжения двухполюсника или четырехполюсника к напряжению, снимаемому с вторичной обмотки воспроизводимого эталонного магнитного сердечника с учетом коэффициента, величина которого за25 висит от погрешности измерения, значения заданных токов, их формы и частоты; что при одинаковых заданных токах (их форме и частоте), пропускаемых через первичную обмотку эталонного магнитного сердечника и через

30 двухполюсник или четырехполюсник (имита245839

20 тор), устанавливают напряжение на выходе последнего (например, с помощью делителя напряжения) равным напряжению, снимаемому с вторичной обмотки воспроизводимого эталонного магнитного сердечника, после чего имитируют этим напряжением параметры (геометрические размеры, форму и магнитные параметры), которые равны параметрам воспроизводимого эталонного магнитного сердечника.

На фиг, 1 и 2 представлены блок-схемы, реализующие данный способ, где 1 — им итатор параметров эталонного магнитного сердечника; 2 — проверяемы"; 3 — эталонный элемент-аналог; 4 — приспособление для набрасывания обмоток; 5 в земля; б — источник переменного (импульсного) тока; 7 в прибор для измерения тока; 8 в прибор для измерения напряжения; 9 — переключатель; 10, 11 — выходы имитатора параметроз эталонного магнитного сердечника 1; 12, 18 — элементы плавной подстройки параметров; 14, 15 или

lб, 17 — элементы грубой подстройки параметров.

Имитирующие параметры создают строго по определенному закону, так как магнитные параметры сердечника зависят друг от друга, и параметры имитатора 1 должны сохранять эту зависимость.

Один из способов создания имитирующих параметров имитатору 1 предлагается ниже.

Например,,нужно воспроизвести (создать) параметры эталонного магнитного сердечника, который имеет форму С», наружный диаметр Д,. „, внутренний диаметр d„. „, средний диаметр dcp. высоту Ь», сечение 5„, магнитную индукцию В», магнитную проницаемость Л4„. Магнитные параметры А» измерены при количестве витков и», через это количество .витков протекал ток 1». Когда воспроизводимый эталонный магнитный сердечник установлен вместо проверяемого сердечника 2, через первичную обмотку приспособления 4 должен протекать ток 19>, который обеспечивает напряженность магнитного поля, при которой измерены его магнигные параметры р», ц„. Этот ток I> можно найти расчетным путем из равенства Ið n» = I»n». На вторичной обмотке приспособления 4 при этом токе 1 возникает напряжение U»,. Это напряжение может быть найдено экспериментально-расчетным путем или одним из указанных, т. е. вместо проверяемого магнитного сердечника 2 может быть установлен эталонный магнитный сердечник, параметры которого известны, а затем расчетным путем вычислено это напряжение U». Первичная и вторичная обмотки приспособления 4 могут быть выполнены как один виток. Затем имитатору 1 создают имитирующие параметры

Считают, что форма и геометрические размеры имитатора 1 и воспроизводимого эталонного магнитного сердечника равны (т, е.

Сэт — Си и и, Эт — 1- и dB. эт В.и з dcð эт—

: — dcp.иi эт: h„; эт: S„).

Такое решение позволяет создать эти параметры с нулевой погрешностью и не требует никаких промышленных затрат на их создание, причем эти параметры никогда не будут изменять свои значения. Переключателем 9 подключают имитатор 1 к источнику б переменного (импульсного) тока и к прибору 8.

Снова устанавливают ток I> (или гок 1„, при котором необходимо создать имитирующие параметры имитатора 1), и прибором 8 измеряют напряжение Уи на выходе 10 или 11 имитатора l. По этому напряжению Г„находят имитирующие параметры (параметр) Аи имитатора 1 на его выходе 10 или П. 1эт где К вЂ” коэффициент, учитывающий, например, погрешность измерения, значе,ния заданных токов 1», l, 1,, их форму и частоту, и другие параметры, которые могут возникнуть из разных условий измерения параметров.

К = 1, если условия измерения и указанные параметры равны.

Из равенства видно, если на выходе 10 или

11 установить U» — U„, то имитирующие параметры имитатора будут равны соответственно параметрам воспроизводимого эталонного магнитного сердечника. Равенство U U, нужно сохранить при одинаковых токах

1 — — I„их форме и частоте. Однако устанавливать это равенство можно при любых токах

I, 1„(целесообразно при I> —— I„), их форме и частоте; значение этих параметров учитывает коэффициент К в равенстве.

Грубую подстройку напряжения U ïðîèçводят элементами 14 и 15 или lб и 17, а плавную — элементами 12 или И. Целесообразно вычислить и указать индуктивность Уи имитатора 1. При одном количестве витков (n 1 вит.) она будет равна, например, для сердеч("и и98и ников кольцевой формы Z„=

250 ср и

После этого указывают имитатору его имитирующие измеренные или установленные параметры, как действительные параметры эталонного магнитного сердечника, и используют этст имитатор, как эталонный сердечник с этими действительными параметрами в этом или другом устройстве для измерения параметров м:агнитных сердечников или для создания новых имитаторов. Для измерения параметров проверяемых магнитных сердечников может быть использован один (U„) или несколько (У„, ри. ри) указанных параметров имитатора, Использовать для этой цели можно абсолютное или относительное значение имитирующих параметров имитатора. Индуктивность можно рассчитать и использовать при любом количестве витков и

В качестве элемента-аналога 8 можно применять любой элемент, удовлетворяющий

245839

Фиг. 2 двум требованиям: 1) сопротивление элемента

8 при различных значениях тока, протекающего через этот элемент, должно быть постоянным (таким элементом может быть сопротивление, его целесообразно применять когда 5 частота f переменного тока источника питания б постоянна). 2) Напряжение U», снимаемое с выхода 10 или 11. должно быть прямо пропорциональным частоте f переменного тока источника б питания (таким элементом может 10 быть без сердечников индуктивность, трансформатор или автотрансформатор) . Это позволит устанавливать магнитные параметры имитатора в широком диапазоне токов (напряженностей) одновременно и значительно 15 уменьшить ошибку, связанную с изменением частоты f источника б питания.

Один такой имитатор с четырьмя — пятью выходами может заменить бесконечное количество эталонных магнитных сердечников, 20 если его применить в устройстве, описанном в авт. св. № 210937, и использовать способ, описанный в авт. св. 228129, так как контролировать в процессе эксплуатации нужно практически только ток при одном значении и на- 25 пряжении U íà соответствующем выходе

10 или 11.

Предмет изобретения

1. Способ имитации параметров эталонных 30 магнитных сердечников, отличающийся тем, что, с целью сокращения промышленных затрат и времени, определяют напряжение, снимаемое с вторичной обмотки воспроизводимого эталонного магнитного сердечника, при 35 заданном токе, протекающем через его первичную обмотку, затем пропускают заданный ток через двухполюсник или четырехполюсник (например, сопротивление, индуктивность, трансформатор, автотрансформатор), измеряют на его выходе напряжение и имитируют в дальнейшем этим напряжением параметры эталонного магнитного сердечника при изме ренин параметров проверяемых сердечников, причем это напряжение имитирует магнитные параметры эталонного магнитного сердечника, каждый из которых определяется как значение, равное произведению соответствующего магнитного параметра воспроизводимого эталонного магнитного сердечника на отношение выходного напряжения двухполюси ика или четырехполюсника к напряжению, снимаемому с вторичной обмотки воспроизводимого эталонного магнитного сердечника с учетом коэффициента, величина которого зависит от погрешности измерения, значения заданных токов, их формы и частоты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при одинаковых заданных токах (их форме и частоте), пропускаемых через первичную обмотку эталонного магнитного сердечника и через двухполюсник или четырехполюсннк (имитатор), устанавливают напряжение на выходе последнего (например, с помощью делителя напряжения), равным напряжению, снимаемому- с вторичной обмотки воспроизводимого эталонного магнитного сердечника, после чего имитируют этим напряжением параметры (геометрические размеры, форму и магнитные параметры), которые равны параметрам воспроизводимого эталонного магнитного сердечника.