Устройство для подключения испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()720383

Ф. Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.77 (21) 2481794/18 21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень Н 9

Дата опубликования описания 05.03.80 (5I )M. Кл.

G 01 P 33!12

Гооударотеениый комитет пв аееэм изобретений н откритнй (53) УДК 621317, .44 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ф. Кугаевский и А. Б. Лукашенок

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации имени Ленцнского комсомола (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИСПЫТУЕМОГО ОБРАЗЦА

ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ФЕРРОМАГНЕТИКА К ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ ПРИБОРУ

Изобретение относится к области электроиз. мерительной техники и предназначено для использования при измерениях электромагнитных параметров ферромагнетиков на высоких частотах, в частности, их магнитной проницаемости и угла магнитных потерь при кольцевой форме сердечника.

Известно устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, содержащее о короткозамкнутый коаксиальный держатель образца (вторичную обмотку), включающий наружный цилиндрический электрод, внутренний электрод и закорачивающую их крышку. На нижнюю часть половины внутреннего электрода надеты

15 одинаковые сердечники с одинаковыми обмотками, представляющими собой половины первичной обмотки, подключаемой к измерительному прибору. В верхнюю часть держателя, представляющую измерительный контейнер, помещают испытуемый образец ферромагнетика, надеваемый на внутренний электрод, верхний элемент которого выполнен в виде двух наборов секторов, расположенных по окружности так, что секторы одного набора помещены между секторами другого (1). Достоинством такого устройства является удобство помещения испытуемого образца ферромагнетика в .держатель и хорошее согласование его с характеристиками серийных измерительных приборов.

Недостатком его является сравнительная сложность конструкции, а отсюда и дорогостоимость ее практической реализации. За счет увеличенного числа контактируемых поверхностей наружного и внутреннего электродов с короткозамыкающей крышкой держателя переходное сопротивление их трудно поддерживать стабильным, что снижает точность измерения.

Известно устройство, позволяющее уменьшить непостоянство вышеназванного контактного сопротивления, использующее в схеме трансформаторный мост и соответствующее подключение наружного и внутреннего электродов держателя испытуемого образца ферромагнетика к измерительному прибору (2).

Недостатком этого устройства является плохая универсальность в эксплуатации, так как фактически для каждого конкретного его типа

720383

3 необходимо свое устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, и низкая точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения электромагнипых параметров

5 высокочастотных ферромагнетиков.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подключения испытуемого образпа высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, содержащем коаксиальный держатель. выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, введены последовательно соединенные делитель напряжения и операционный усилитель с положительной обратной связью, в цепь которой последовательно включены наружный цилиндр и центральный электрод коаксиального держателя.

Конструкция устройства представлена на чертеже. 20

Устройство пля подключен я испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору включает операционный усилитель 1 с коэффициентом усиления в режиме холостого хода, близким к единице; коаксиальный держатель 2, содержащий центральный

$ электрод 2, наружный цилиндр 2 и закорачиваФ! ющую крышку 2; шайбу-подставку 3 из изоляционного материала (например, фторопласта); делитель напряжения 4, соединенный последовательно с операционным усилителем 1. В цепь положительной обратной связи усилителя 1 последовательно включены центральный электрод и наружный цилиндр коаксиального держателя 2.

Работа устройства для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору осуществляется следующим образом.

С помощью измерительного прибора (серийного измерителя полного сопротивления, проводимости или добротности) определяется входное сопротивление Zù, устройства, которое связано с сопротивлением коаксиального держателя Z9 наружный цилиндр и центральный элект 45 род которого последовательно включены в цепь положительной обратной связи операционного усилителя, следующей;зависимостью

Z

К-1 где К вЂ” коэффициент усиления операционного усилителя в режиме холостого хода.

При К 0,99 — Z „= 100 29 а пр

К 0,999 — Евх = 1000 Z9 и т.д. Таким образом, измеряемое входное сопротивление держателя легко может быть повышено на несколько порядков, прн этом приведенные значения К реальны, например, для современных катодных или эмиттерных повторителей.

Входное сопротивление устройства измеряется дважды. Сначала, когда испытуемый образец высокочастотного ферромагнетика в держателе отсутствует, и при этом измеренная его величина характеризует собственные параметры держателя (на высоких частотах это сопротивление имеет индуктивный характер) .

Затем помещают испытуемый образец в держатель (предварительно сняв, а после этого поставив на место кораткоэамыкаюшую крышку), в результате чего сопротивление держателя увеличивается на величину полного сопротивления образца Еобр (Еоб = Ro6p+Xo6 ). По значениям обоих замеров находят величину

Z06ð что в дальнейшем по известным аналитическим зависимостям позволяет рассчитать значения магнитной проницаемости и угла магнитных потерь испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика.

Разработанное устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору выгодно отличается от известных устройств подобного назначения, так как позволяет производить измерения соответствующих электромагнитных характеристик с большой точностью, при этом для любого конкретного типа ферромагнетика можно легко выбирать оптимальные условия работы измерительного прибора, исходя из требования обеспечения максимальной точности, что обеспечивает устройству определенную универсальность при эксплуатации. Рабочий частотный диапазон устройства при этом существенно расширяется.

Объем испытуемого образца ферромагнетика может быть достаточно малым, что важно при исследовании ферромагнетнков малых типоразмеров. В целом это повышает точность измерения при приемно-сдаточных и контрольных испытаниях ферромагнитных материалов.

Формула изобретения

Устройство для подключения испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика к измерительному прибору, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные делитель напряжения и операционный усилитель с положительной обратной связью, в цель которого последовательно включены наружньш цилиндр и центральный электрод коаксиального держателя. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 509850, кл. 6 01 8 33/12, 17.07.74.

2. Авторское свидетельство СССР У 261563, 1кл. 6 01 Я 33/12, 08.07. 68.

720383

Составитель А. Плакс

Техред Н.Бабурка Корректор М. Шароши

Редактор Л. Утехина

Заказ 3542/58 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4