Устройство для измерения времени магнитного последействия

 

Сеюэ Советския

Соцмаанстнческмк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<,779957

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 280978. (21) 2669036/18-21 (51) М с присоединением заявки М

G 01 R 33/12

Государственный комитет с с с р по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 161180 Бюллетень (о 42 (53) УДН 621.317..44(088.8) Дата опубликования описания 15. 11. 80. (72) Авторы изобретения

Н.С.Казаков, В.И.Кашицын и В.А.Шахнин (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

МАГНИТНОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к области исследования физических свойств ма.териалов и предназначено для измерения составляющей времени магнитного последействия, обусловленной запаэдывающиМИ скачками намагниченности.

Известны устройства для определения времени магнитного последействия, общим для которых является наличие блока намагничивания источников намаг» ничивающего и подмагничиваюшего токов, коммутационных приспособлений и измерительного устройства (1) .

Недостатком известных устройств является невозможность измерения сос )5 тавляющей магнитного последействия, обусловленной запаздЫвающими скачками намагниченности.

Из известных устройств наиболее близким по своей технической сув(нос- 2О ти является осциллографическая уст ан овк а дл я определен и я времени маг. нитного последействия, содержащая соеди н ен нне с блок ом н ама гни чи в ан и я источник намагничивающего тока и ис- 25 точник подмагничивающего тока, а также последовательно соединенные с магнитной системой усилитель и осциллограф (2). Определение времени магнитного последействия с помощью этого 30 устройства основано на визуальном наблюдении процесса изменения ЭДС,на водимой в измерительной обмотке в результате ступенчатого приращения напряженности намагничивающего поля и отсчета времени, в течение которого величина этой ЭДС уменьшится до 0,01 .своего максимального значения.

Однако из-за значительных погрешностей, связанных с выделением составляющих магнитного последействия, обусловленных различными физическими процессами в ферромагнитном материале, известное устройство обладает недостаточно высокой точностью.

Цель изобретения — повышение то1чности измерения.

Эта цель достигается темф что в устройство для измерения времени магнитного последействия, содержащее блок намагничивания, ко входам которого подключены источники намагничивающего и подмагничивающего токов, а к выходу — усилитель, введены последовательно соединенные блок формирования импульсов, электронный ключ, интегрирующий и дйфференцирующий блоки, нуль-индикатор и триггер, а также датчик Холла и блок сравнения, причем вход блока формирования импульсов

779957

60

Формула изобретения подключен к выходу усилителя, а второй выход блока намагничивания через последовательно соединенные датчик

Холла и блок сравнения связан со входами источников намагничивающего и подмагничивающего токов и со вторыми входами электройного ключа и триггера.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит источник 1 намагничивающего тока, источник 2 подмагничивающего тока, блок намагничивания 3 с исследуемым образцом, усилитель 4, блок 5 формирования импульсов, соответствующих скачкам

Баркгауэена, электронный ключ б, интегрирующий блок 7, дифференцирующий блок 8, индикатор 9, триггер 10 с раздельными входами, .датчик Холла 11, блок сравнения 12, .

Блок намагничивания 3 представляет собой в простейшем случае исследуемый образец с нанесенными на него обмотками, намагничивающей, подмагничивающей и измерительной. На поверхности исследуемого образца размещен датчик Холла 11, коротый измеряет тангенциальную составляющую напряженности поля, пропорциональную напряженности магнитного поля внутри образца. Для задания исходного для измерения времени магнитного последействия состояния образца используется источник 1 медленно изменяющегося тока, соединенный с намагничивающей обмоткой блока намагничивания 3. Импульсное подмагничивание образца осуществляется источником 2 ступенчато изменяющегося тока, соединенным с подмагничивающей обмоткой блока 3 ° Последовательно соединенные с измерительной обмоткой усилитель 4, блок 5, электронный ключ б, блоки 7 и 8 предназначены для обработки импульсов, соответствующих запаздывающим скачкам намагниченности.При этом из каждого импульса:.

ЭДС блоком 5 формируется прямоуголь- ный импульс постоянной аМплитуды и длительности, а блоки 7 и 8 преобра- зуют интенсивность этих импульсов. в напряжение. Для ослабления действия помех на входе блока 7 он подключается к выходу блока 5 через электронный ключ 6, который открывается лишь на время измерения. Для регистрации момента окончания измерения используется последовательно соединенный с блоком 8 нуль-индикатор 9, выход которо " го соединен с одним из входов триггера 10. Момент начала измерения и ис. ходное состояние образца задается контуром, состоящим из последовательно соединенных датчика Холла 11 и блока

12 с регулируевым порогом срабатывания, который управляет работой источб

1 ника 1, источника 2, электронного ключа б, и триггера 10.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении управляющего сигнала на клемму A начинается медленное

5 перемагничивание образца током источника 1, которое продолжается до момента достижения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля на поверхности образца исходного

10 для измерения значения. В этот момент выходное напряжение датчика Холла 11 достигает регулируемого порого срабатывания блока 12 и вызывает перепад напряжения на его выходе. Посту35 пая одновременно на управляющие вхо ды источника 1, источника 2, электронного ключа б и триггера 10, перепад напряжения прекращает изменение намагничивающего тока, вызывает сту;@ пенчатое изменение подмагничивающего тока, открывает электронный ключ б и переключает триггер 10. В результате скачкообразного изменения напряженности магнитного поля в исследуемом образце возникают запаздывающие скачки

Баркгаузена, а в измерительной обмотке наводятся импульсы ЭДС, которые усиливаются усилителем 4 и преобразуются блоком 5 в короткие импульсы с заданной вольтсекундной площадью. Эти импульсы через электронный ключ 6 поступают на блок 7 с большой постоянной времени интегрирования, выходной сигнал которого подается на блок 8.

Скорость;:зменения выходного напряжения блока 7 и величина выходного напряжения блока 8 пропорциональны интенсивности эапаэдывающих скачков Баркгаузена.Момент равенства нулю выходного напряжения бЛОка 8 фиксируется нуль-индикатором 9,который вырабатывает сигнал, переключающий триггер 10 в исходное состояние. Таким образом, длительность импульса на выходе триггера равна времени магнитного последействия, обусловленного запаздывающими,скачками намагниченности в исследуемом образце.

Разделение времени магнитного последействия на составляющие, в частности выделение составляющей, обусловленной запаэдывающими скачками намагниченности, позволяет глубже изучить физику процессов перемагничивания.

Автоматизация процесса измерения и

:достигаемые при этом повышение точ.ности (погрешность не более 2,5%) и сокращение времени измерения поз воляет применить предлагаемое устройство для контроля качества ферромагнитных материалов.

Устройство дли измерения времени магнитного последействия, содержащее

779957

Г

Составитель М.Клыков

Редактор Н.Коляда Техред Н.Ковалева Корректор Н.Григорук

Заказ 9333/12 тираж 1019 Подписное

ВЯИИПИ 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

5лок намагничивания, ко входам которого подключены источники намагничивающего и подмагничивающего токов, а к выходу — усилитель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в него введены последовательно соединенные блок формирования импульсов, электронный ключ, .;интегрирующий и дифференцирующий блоки, нуль-индикатор и триггер, а также датчик Холла и блок сравнения, причем вход блока формирования им,пульсов подключен к выходу усилителя, а второй выход блока,намагничивания через последовательно соединенные датчик Холла и блок сравнения связан со входами источников намагничивающего и подмагничиваюшего токов и со вторыми входами электронного ключа и триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ферриты, сб.докладов

АН ВССР, Минск, 1960, с. 320, 2. Чечерников В.И.Магнитные иэиь-рения, М., 1969, с. 198.