Феррометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

I

/ с

Н АВТОРСКОА4У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к. авт. сеид-ву— (22) Заявлено 210580 (21) 2927642/18" 21 фИ1h4. КУЮ.З с присоединением заявки Мо (23) Г1риоритет

G 01 R 33/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий Я3 УДК 621.317.44 (088.8) Опубликовано 1502/2,Бюллетень Ио 6

Дата опубликования описания 15 ° 02 ° 82

10.A.Âäîâèí, Ю.В.Гилев, Г.И.Дмитриев, A. .Ñèâåíöåé;--" --- ---., E.С.Ишутина и В.П,Малюк

I:(72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (542 ФЕРРОМЕТР

Изобретение относится к магнитныМ измерениям и может быть использовано для определения динамических гистерезисных кривых магнитных сердечников в условиях периодического перемагничивания, в частности при подмагничивании постоянным магнитным полем.

Известно применение осциллографических устройств для определения динамических гистерезисных кривых, которые имеют низкую точность измерения °

Наиболее близким к изобретению является феррометр, состоящий из двух измерительных преобразователей, синхронного детектора, устройства измерения постоянной составляющей напряжения, вход которого через детектирующие контакты синхронного детектора соединен с одним иэ измерительных преобразователей, и .последовательно соединенных источника напряжения синхронизации, фазорегулятора и формирователя управляющего прямоугольного напряжения, выход которого соединен с управляю" щим входом синхронного детектора, причем формирователь управляющего прямоугольного напряжения выполнен по схеме триггера Ымидта (1).

Однако известный феррометр непри5 меним для определения несимметричных динамических гистереэисных кривых, так как работает по способу синхронного детектирования с полупериодной длительностью отсечки и поэтому чувствителен лишь к нечет" ным гармоникам входного напряжения, формирующего измерительными преобразователя, и нечувствителен к четным гармоникам этого напряжения, возникающим при определении несимметричных динамических гистерезисных кривых. Целесообразно совместить высокую точность феррометра с воэможностью определения несимметричных динамических гистереэисных кри2О

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей феррометра.

Эта цель достигается тем, что

25 в феррометре, содержащем два измерительных преобразователя, синхронный детектор, блок измерения пос тоянной составляющей напряжения, вход которого через синхронный деЗО тектор соединен с одним из измерич05893

15

20 где К

)((t,)= „u+х() тельных т(реобраэовате.лей, последовательно соединенные источник напряжения синхронизации и фаэорегулятор, и формиронатель управляющего прямоугольного напряжения, первый вход которого соединен с выходом фаэорегулятора, а выход — с управляющим входом синхронного детектора, второй вход формирователя управляющего прямоугольного напряжения соединен с источником напряжения синхронизации, формирователь управляющего прямоугольного напряжения выполнен в виде триггера с двумя раздельными входами, а синхронный детектор выполнен н виде инвертора.

На фиг. 1 изображена структурная схема феррометра; на фиг. 2 — графики зависимостей напряжения от времени.

Феррометр состоит из двух измерительных преобразователей 1 и 2 (фиг. 1), синхронного детектора 3, блока 4 измерения постоянной составляющей напряжения, вход которого через переключатель и синхронный детектор 3 соединен с измерительным преобразователем 1 или 2, источника 5 напряжения синхронизации, фаэорегулятора б, нход которого соединен с источником напряжения синхронизации, и формирователя 7 управляющего прямоугольного напряжения, выполненного по схеме триггера с двумя раздельными входами, первый вход которого соединен с выходом фаэорегулятора б, а второй вход — с источником 5 напряжения синхронизации.

Рассмотрим работу феррометра.

Напряжение U (фиг. 2), формируемое источником 5 напряжения синхронизации, и напряжение Б (фиг. 2), формируемое фазорегулятором 6, с помощью формирователя 7 преобраэовывается в импульсы напряжения (фиг. 2), длительность которых регулируется фазорегулятором б. Импульсы напряжения 0 управляют работой синЬ хронного детектора 3, с помощью которого входное напряжение Б х(фиг.2) формируемое одним из измерительных преобразователей 1 или 2, преобразовЫвается в детектированное напряжение Бд(фиг. 2), подаваемое на вход блока 4 измерения постоянной составляющей напряжения. Если синхронный детектор 3 .ныполнен по схеме иннертора, вместо детектированного напряжения Up формируется иннертированное напряжение U () . Подключая поочередно к выходу оинхронного детектора 3 измерительные преобразователи

1 и 2, измеряют мгновенные значения напряженности магнитного поля и магнитной индукции, т. е. координаты одной точки определяемой динамической гистерезисной кривой. Повторяя измерЕния для различных положе30

5Î

55 бО

65 ний фазорегулятора 6, т. е. для различных моментов,(при неизменном t, определяют по точкам динамическую гистереэисную кривую.

Входное напряжение U „, формируемое одним иэ измерительных преобразователей 1 или 2, пропорционально производной по нремени t от измеряемой величины Х (напряженности магнитного поля или магнитной индукции) и выражается формулой

U = — i< (1) коэффициент пропорциональности.

Постоянная составляющая U детектированного напряжения У4, измеряемая блоком 4, равна среднему за период

Т значению этого напряжения

1 ) —,, 5 (2).

1.( где t и t - моменты, соответствующие передйему и заднему фронтам детектирования.

Из формул (1) и (2) следует

Формула (3) является градуировочной зависимостью для данного феррометра.

Постоянная состанляющая гетектированного напряжения выражается формулой

u () ug(")" () ((ц

t9.

Uo"- o b Ó Х (t „) = Х (+„+ Т) (условие периодичности), из формул (1) и (4) следует х (t„) = — (+ x(t))

Формула (5) является градуироночной зависимостью для данного феррометра, если синхронный детектор 3 выполнен по схеме инвертора. Из того, что первая часть формулы (5) содержит числовой коэффициент 2, следует, что выполнение синхронного детектора 3 по схеме инвертора приводит к повышению чувствительности феррометра н дна раза. Величина Х (t ) в формулах (3) и (5) представляет собой постоянную интегрирования, от значения которой ведется отсчет значений измеряемой величины Х(1.().

При измерениях следует считать

Х(12) = О. В отличие от известных феррометров градуировочные зависимости для данного феррометра ныведены беэ наложения условия нечетности входных напряжений. Этим обеспечена применимость данного феррометра для измерения при наличии как нечетных, так и четных гармоник входных напряжений, т. е. для определения как симметричных, так и несимметричных динамических гистерезисных кривых, например, в усло905893 виях сложного перемагничивания, в частности при подмагничивании постоянным магнитным полем. Настоящий феррометр сочетает высокую точность измерений с возможностью определения несимметричных динамических гистереэисных кривых и создает основу для разработки универсальных феррометров, пригодных для определения

-как симметричных так, и несимметричных динамических гистереэисных кри- р вых для практики эффективного контро" ля качества магнитных сердечников.

Феррометр может быть исгольэован в качестве образцового для аттестации стандартных образцов несимметричных динамических гистерезисных кривых магнитных сердечников в системе метрологического обеспечения рабочих средств измерений, кроме того, феррометр применим для звукового диапазона частот.

Формула изобретения

Феррометр, содержащий два измерительных преобразователя, синхронный детектор, блок измерения постоянной составляющей напряжения, 25 вход которого через синхронный детектор соединен с одним из измерительных преобразователей, последовательно соединенные источник напряжения синхронизации и фазорегулятор, и формирователь управлякщего прямоугольного напряжения, первый вход которого соединен с выходом фазорегулятора, а выход — с управляющим входом синхронного детектора, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей, второй вход формирователя управлякицего прямоугольного напряжения соединен с источником напряжения синхронизации, формирователь управляющего прямоугольного напряжения выполнен в виде триггера с двумя раздельными входами, а синхронный детектор выполнен в виде инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Чечурина Е.Н. Фаэочувствительный вольтметр для определения гистерезисных кривых на переменном токе. Иэмерительная техника, 1962, Р б, с. 45 - 47 (прототип).

905893 иг,f

"1 !

Составитель Г.Семенова

Редактор К.Велощук Техред A.БабинеК Корректор Г.Назарова

Заказ 386/68 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4