Устройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 3004.80 (23) 2915998/18-21 с присоединением заявки ¹(53)М. Кл.

С 01 и 33/12

ГОеударствеииый комитет

CCC Р по девам изобретений и открытий (23) Приоритет

О публиковаио 2312,81. 6tQBBBTeHb Н» 47

Дата опубликования описания 2 31281 (53) УДК 621. 317. . 44 (088. 8) А.Ф.Хугаенский и А.Б.Лукашенок (72) Авторы изобретения

Рижский Краснознаменный институт-гражданской авиации

J им.Ленинского комсомола " *. (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ИСПЫТУЕМОГО ОБРАЗЦА

ВЫСОКО 1АСТОТНОГО ФЕРРОИАГНЕТИКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электромагнитных параметров ферромаг5 нетиков на высоких частотах, в частности магнитной проницаемос-. ти.

Наиболее близким к предлагаемому по назначению и технической сущнос- 30 ти является устройство для измерения электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотно-. го ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенные делитель напряжения и операционный усилитель с положительной обратной связью, в цепь 2О которого последовательно включены наружный цилиндр и центральный электрод коаксиального держателя, Достоинством известного устройства является хорошая универсальность использования для измерения электромагнитных параметров ферромагнети. ков в широком интервале свойств при .сравнительной простоте конструк,ции 51).

ЗО

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения по причине паразитного влияния на исходные результаты. собственных параметров устройства (в основном держателя)„ которые практически имеют тот же порядок, что и показатели испытываемого образца, а это особенно нежелательно в случае слабовыраженности электромагнитных характеристик ферромагнетиков.

Цель изобретения — повышение точности измерения электромагнитных параметров высокочастотных ферромагнетиков, в частности их магнитной проницаемости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения электромагнитных параметров испытуе мого образца высокочастотного фер-. ромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционный усилитель с положительной образиной связью, снабжено двумя катушками индуктнвностн, соеднненнымн между собой последователано89239$ встречно и индуктивно связанными друг с другом, при этом одна катушка индуктивности последовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держателя включена в цепь положительной обратной связи операционного. усилителя, а другая — подключена свободным концом ко входу операционного усилителя.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — разрез A-A на фиг.1.

Устройство для измерения электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика содержит коаксиальный держатель, 5 имеющий на высоких частотах собственную индуктивность LA и выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра 1 с центральным электродом 2,.внутри которого (держателя) Щ размещается испытываеьжай образец 3, например, тороидальной формы, операционный усилитель 4 (фиг.1) с положительной обратной связью, две катушки

5 и б индуктивности. 25

Катушки 5 и б индуктивности соединены между собой последовальновстречно и тесно индуктивно связаны друг с другом. Коэффициент связи К определяется соотношением

36

М (1, L где И вЂ” величина взаимоиндукции катушек " и б индуктивности; и. L - соответствующие значения их

1 индуктивностей.

Значение индуктивности L„ выбирается, исходя из условия )1„-М = < причем L<И, а соотношение между и .L - таким образом, чтобы обеспечить необходимый уровень И. 4О

Одна из катушек индуктивности, в частности катушка 5 индуктивностипоследовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром 1 коаксиального держателя и центральным электродом 2 включена в цепь положительной обратной связи операционного усилителя 4, а другая катушка б индуктивности подключена свободным концом к одному из его входов. Входы операционного усилителя 4 подключаются к выходу измерительного прибора (не показан), например к куметру (измерителю добротности) или к измерителю полных сопротивлений.

Устройство работает следующим образом.

3а счет реализации в устройстве условия IL -И = А в цепи положительной обратной связи операционного усилителя 4, включающей последователь- 60 но соединенные короткозамкнутый наружный цилиндр 1, центральный электрод 2 и катушку 5 индуктивности, обеспечивается известный из теории индуктивно связанных элементов так называемый "емкостный эффект" (или явление отрицательной индуктивности),причем эта цепь составляет лишь отдельный участок в общей последовательной цепи короткозамкнутого коаксиального держателя и обоих, катушек 5 и б индуктивности, имеющей выраженный индуктивный характер и питаемой от высокочастотного генератора измеритель.ного прибора.

В результате цепь пололжитель- ной обратной связи операционного усилителя 4 оказывается искусственно

"очищенной" от собственной индуктивноати LA коаксиального держателя испытываемого образца, высокочастотного ферромагнетика, а определяемая посредством соответствующего измерительного прибора с учетом коэффициента усиления операционного усилителя реактивная составляющая полного сопротивления держателя с испытываемым образцом 3 касается только последнего и характеризует его реактивные электромагнитные свойства, в частности величину магнитной проницаемости в "чистом" виде.

Таким образом, предлагаемое устройство, позволяет значительно повысить точность измерения электромагнитных характеристик высокочастотных ферромагнетиков за счет исключения из измерительного процесса паразитного влияния собственных параметров держателя испытываемого образца. Это в целом увеличивает эффективность и качество магнитометрических измерений °

Формула изобретения

Устройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционный усилитель с положительной обратной связью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя катушками индуктивности, соединенными между собой последовательно-встречно и индуктивно связанными друг с другом, при этом одна катушка индуктивности последовательно с коротзакомкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держателя включена в цепь положительной обратной связи операционного усилителя, а другая — подключена свободным концом ко входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2481794,кл. G 01 и 33/12, 22.05.78.

892392 з t

4 иг Ф

Составитель Г.Семенова,, ТехредЖ;Кастелевич Корректор;П Бокшан

Редактор И.Юрковецкий

Филиал ППП "Патент",. r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 11250/69 Тираж 735 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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