Устройство для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 785814 (61) Дополнительное к авт. свид-ву
{22) Заявлено 02. 01. 79 (21) 2706428/18-21 (512М. Кл. с присоединением заявки ¹
G 01 R 33/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 07.1280. Бюллетень ¹ 45 (53) УДК 621. 317. .44(088.8) Дата Опубликования описания 09.1230 (72) Автор изобретения
В. Б. Никитин
Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ
МОМЕНТОВ СКАЧКОВ НАМАГНИЧЕННОСТИ
В ФЕРРОМАГНЕТИКАХ
Изобретение относится к измерительной технике, может быть исполь зовано для измерения магнитных Моментов скачков намагниченности в 5 ферромагнетиках, возникающих, например, как скачки Баркгауэена.
Известно устройство для измерения магнитных моментов скачксв намагниченности в ферромагнетиках, содер- 10 жащее намагничивающее устройство, магнитоиндукционный датчик, представляихций собой образец из ферромагнит ного материала с намотанной на него обмоткой, усилитель и интегратор (1) . 15
Однако зто устройство обладает недостаточной чувствительностью.
Известно также устройство для из мерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках, 2п позволяющее измерить полный магнитный момент скачков намагниченности и содержащее генератор переменного тока, трехкоординатный магнитоиндукционный дат".ик, три усилителя, устрой- 25 ство для извлечения корня квадратного иэ суммы квадратов и интегратор (2) .
Однако это устройство также обладает ограниченной чувствительностью„ определяемой уровнем шумов, применяемых в нем усилителей.
Цель изобретения — повышение чувствительности устройства для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках.
Это достигается тем, что в устройстве для измерения магнитных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках, содержащем генератор переменного тока, к выходу которого подключена обмотка возбуждения трех" координатного магнитоиндукционного датчика, измерительные обмотки которого одними выводами подключены к общей шине, а другими — к входам соответствующих усилителей, и блок для извлечения корня квадратного из суммы квадратов, в него введены фильтры нижних частот и RC-цепочки по числу измерительных обмоток, включенные параллельно последним, а фильтры нижних частот своими входами подключены к выходам усилителей, а выходами — к входам блока для извлечения корня квадратного иэ суммы квадратов.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
735814
Устройство содержит генератор 1 переменного тока, к выходу которого подключена обмотка 2 возбуждения трехкоординатного магнитоиндукционного датчика 3, измерительные обмотки 4, 5 и 6 которого одними выводами 7, 8 и 9 подсоединены к обуй шине 10, а другими выводами 11, 12 и 13 — с ,входами соответствующих усилителей
14, 15 и 16. Кроме того, измерительные обмотки 4, 5 и 6 зашунтированы
RC-цепочками 17, 18 и 19, а выходы усилителей 14, 15 и 16 через фильтры 20-21 нижних частот подключены к соответствующим входам блока 23 для извлечения корня квадратного из суммы квадратов.
Работа данного устройства заключается в следующем.
Генератор 1 переменного тока со-. здает в исследуемом образце переменное магнитное поле. Под действием этого поля происходит намагничивание ферромагнетика, которое сопровождается скачками намагниченности (эффект Баркгаузена). Скачок намагниченности можно рассматривать как переменный вс времени магнитный момент
i77(t), который в поликристаллическом ферромагнетике может быть разложен на компоненты по осям Х, Y, E выбранной системы координат. Импульсы ЭДС
e„(t), e„(t) и с (t), пропорциональнйе этим составляющим, индуцируются
s измерительных обмотках 4, 5 и 6 трехкоординатного магннтоиндукционного датчика 3.
Форма импульсов ЭДС имеет случайный характер, что не позволяет применять для увеличения отношения сигнал/шум на выходе усилителей методов оптимальной или квазиоптимальной фильтрации. Поэтому для стандартизации формы. импульсов на входах усили. телей 14, 15 и 16 к выходным клеммам обмоток 4, 5 и 6 датчика 3 подключаются параллельные RC-цепочки, которые вместе с индуктивностями L обмоток 4, 5 и 6 образуют апериодические контуры. В этом случае при ударном возбуждении этих контуров импульсами ЭДС от скачков намагниченности на входах усилителей 14, 15 и 16 возникают импульсы напяжения
U{t), форма и длительность Е которых не зависят от формы и длительности
Я импул сов ЭДС (прн услоииб и амплитуда которых пропорциональна
J, e(t)dt). Таким образом, на входы усилителей 14, 15 и 16 подаются уже проинтегрированные импульсы K pe/ t) d t
К еэ(с) 4с и K ) e>(t) dt (где К коъффнциент пройорциональности), форма которых определяется только величинами, RIC в цепях обмоток 4, 5 и 6.
Выходы усилителей 14, 15 и 1 6 через фильтры 20, 21 и 22 с полосой пропускания до i/t Гц подключаются к входам блока 23 для извлечения корня квадратного из суммы квадратов.
Применение оптимальных нли квазиоптимальных фильтров позволяет уменьшить влияние шумов усилителей и, следовательно, повысить чувствительность устройства для измерения магнитных .моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках. На выходе блока 23 импульс будет иметь вид: © U (t) =К
+(с,tc)«)
О
Очевидно, что так как подннтегральные функции e„(t), е„(с) и е (t) имеют одинаковую временную зависймость, то справедливо следующее равенство к(ц«=х ()
P д
+(5 0 где E(t) — ЭДС импульсов от скачка намагниченности в измерительной обмотке, ось которой совпадала бы с вектором 0(с). Величина интервала в M левой части последнего равенства пропорциональна измеряемому магнитному моменту, и, следовательно, выход блока 23 для извлечения корня квадратного из суммы квадратов может быть 35 выходом всего устройства для измерения магнитного момента скачков намагниченности в ферромагнетнках. Формула изобретения Устройство для измерения магнит40 ных моментов скачков намагниченности в ферромагнетиках, содержащее генератор переменного тока, к выходу которого подключена обмотка возбуждения трехкоординатного магнитоиндукционного датчика, измерительные обмотки которого одними выводами подключены к общей шине, а другими — к входам соответствующих . Усилителей, и блок для извлечения корня квадрат.,1 ного из суммы квадратов, о т л и ч аю щ е е с я тем, то, с целью повышения чувствительности устройства, в него введены фильтры нижних частот и RC-цепочки по числу измерительных обмоток, включенные параллельно последним, а фильтры нижних частот своими входами подключены к выходам усилителей, а выходами - к входам блока для извлечения квадратного корня из суммы квадратов. 49 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании 9 1344155, кл. G l N 20, 1974. 2. авторское свидетельство СССР д 9. 577484, кл. G 01 R 33/02, 1977. 785814 Составитель С. Лукинская КЬ кто С. мак. Под13исиое Заказ 8836/50 Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, З-35, ра окая наа. д. ° 5 Фнлнал ППП Патент, г. Ужгород, ул; Проектная;
