Устройство для определения амплитудных распределений скачков баркгаузена

 

Союз Советскии

Социвпистическии

Респубики (и) 1 1

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (22) Заявлено 18. 09. 80 (21) 2981748/18-21 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

6 О1 К 33/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) П риорнтет—

1Ъиударстаеииый кикитет

СССР ио лелин изобретений и отирытий (53) УДК621.317 ° .44(088.8) Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 30. 03. 82

;1 азаков и ..В. С. Кат

". 1

В. А. Шахнин, Т. Е. Вахнина, Н. С. (72) Авторы изобретения

"„т,, .

Омский политехнический институ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ

РАСПРЕДЕЛЕНИЙ СКАЧКОВ БАРКГАУЗЕНА

1 . Изобретение относится к магнито" измерительной технике и предназначено для построения амплитудных распределений скачков Баркгауэена.

Известно устройство для исследования распределений скачков Баркгаузена по амплитуде, включающее в себя . последовательно соединенные вращай" щийся потенциометр, намагничивающий усилитель, намагничивающую и изме"

10 рительную катушки, измерительный усилитель, пороговое устройство с перестраиваемым уровнем срабатывания и счетчик 11) .

Недостатками данного устройства является низкая точность и высокая трудоемкость построения амплитудных. распределений скачков Баркгаузена, обусловленные необходимостью многократного перемагничивания образца и перестройки уровня срабатывания порогового устройства, Известна также установка для построения амплитудных распределений параметров скачков Баркгаузена, содержащая последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения, намагничивающий усилитель, намагничивающую и измерительную об" мотки, измерительный усилитель, к вы" ходу которого подключено и цепочек, содержащих последовательно соединенные пороговое устройство и счетчики j2j .

Недостатком данной установки яв--ляется низкая точность построения амплитудных распределений скачков

Баркгаузена по показаниям счетчиков импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство; содержащее последовательно соединенные источник nocToRHHol 0 напряжения, блок намагни" чивания, намагничивающую обмотку и эталонный резистор, а также последо " вательно соединенные измерительную обмотку, усилитель, пороговое устрой ство, формирователь и три интегрирую6 4

m (t) — магнитный момент скачка

Б

Баркгауэена.

Таким образом, напряжение на выхое интегрирующей цепочки 10 определя-. тся выражением

91714 з" вср () Н()/<

Г где 2, k — коэффициенты пропорциональности

Ьй — число скачков Баркгаузена на интервале усредне ..ния А7. интегрирующей цепочки;

С„(7 — соответственно Момент

К1 начала и длительность .

К-ого скачка; а — магнитный момент скачЬ ср. ков Баркгаузена, усредненный на интервале 37 .

Напряженность магнитного поля в образце 5 изменяется в соответствии с.выражением.

kí,с

H(h) = - j(u,-ui(h)) Ch . (2). где k)I — коэффициент связи между, входным сигналом блока намагничивания 4 и напряжен: ностью магнитного поля в образце 5„

1 — постоянная интегрирования интегратора 31

u — выходное напряжение источни0 ка 1.

Учитывая, что аН а ;(аН/аВ,)„(аВ,/ ) . б,.(e)/Р,1цд, S+, где Вв — составляющая магнитной индукции, обусловленная скачкообразными процессами перемагничивания; 1о — магнитная проницаемость вакуума;

Цв — дифференциальная магнитная проницаемость образца;обус" ловленная .скачкообразными процессами первмагничивания;

6 (С)

Е,(.) =k щие цепи, входы которых подключены ко входам собственно, усилителя, порогового устройства и Формирователя, а выходы через переключатель соедине- д ны со входом аналогового делителя S e напряжения (3).

Недостатком известного устройства является низкая,точность определения амплитудных распределений скачков

Баркгауэена по зависимостям плотности 10 распределения скачков по полю, регистрацию которых обеспечивает устройство.

Цель изобретения - повышение точности построения амплитудных распределений скачков Баркгауэена.

Поставленная цель достигается. тем, что в устройство для определения ам" плитудных распределений скачков Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, на- 20 . магничивающую обмотку и эталонный резистор и последовательно соединенные измерительную обмотку, усилитель, пороговый блок, а также две интегрирующие цепочки, входы которых подклю- 2З чены к выходам соответственно усилителя и порогового блока, введены последовательно соединенные блок вычитания и интегратор, выход которого подключен к блоку намагничивания, а 39 входы блока вычитания подключены. со" ответственно к источнику постоянного . напряжения и интегрирующей цепочке, подключеннбй к усилителю.

На чертеже приведена ф нкциональ-. з ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, блок 2 вычитания, интегратор 3, блок 4 намагничивания, образец 5 с .намагничивающей 40 обмоткой 6 и измерительной обмоткой

7,, измерительный усилитель 8, пороговый блок 9, интегрирующие цепочки 10 и 11 и эталонный резистор 12.

Устройство работает следующим образом.

При медленном изменении напряженности намагничивающего поля в измери" тельной обмотке 7, размещенной на ис" . следуемом образце 5, наводятся импуль"1в сы ЭДС, пропорциональные скорости приращения магнитных моментов скачков

Баркгауэена (2 <8 @+ к

u,(c)-„, Я / 8,(ь)М

lE ) площадь поперечного сечения образца. где )», — коэффициент пропорциональности;

Продифференцируем выражение (2)

u,-u,(t) =- « (t)/p,Py,SwP<, Таким образом, если коэффициент

1с, достаточно велик, то и =u (t), а, следовательно, в соответствии с выражением (1),, дй()

3mscP дф с 3 — "scp(t)U„p(t) „< () 917146

d рывно, а не по точкам), снизить продолжительность (распределение строится в течение полуцикла перемагничивания) и автоматизировать регистрацию

S .амплитудных распределений скачков

Баркгаузена. Погрешность регистрации не превышает 3"5Ж (в известных устройствах не менее 5-103) ° где с = c095t

Т мб — соответственно длительбсР: бcp. ность .и амплитуда скачков

Баркгаузена, усредненные . на интервале АТ..

Выходное напряжение интегрирующей цепочки 10 определяется выражением

u (t) = k

rye k> — коэффициент пропорциональности1 ... с

u — амплитуда прямоугольных им-. пульсов на выходе порогового блока 9.

Таким образом, с учетом выражений, 3). и (41

u,(tJ = c/ö .(t).

При подключении одного канала даухкоординатндго самописца к выходу интегрирующей цепочки 11, а другого к эталонному резистору 12 самописцем при перемагнйчивании образца будет м зарегистрировано амплитудное распре:деление скачков Баркгауэена по напряженности магнитного поля в исследуемом образце

46 с/ucp (t) Е(Н), Применение предлагаемого устройст" . ва позволяет повысить точность (построение распределения происходит непре.М формула изобретения

Устройство для .определения амплитудных распределений скачков баркгаузена, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, намагничивающую обмотку и эталонный резис" тор и последовательно соединенные измерительную обмотку, усилитель, поро,говый блок, а также две интегрирующие цепочки, входы которых подключены к выходам соответственно усилителя и порогового блока, о т л и ч а ю .щ ее с я тем, что, с целью повышения точности построения амплитудных распределений, в него введены последовательно соединенные блок вычитания и интегратор, выход которого. подключен к блоку намагничивания, а входы блока вычитания подключены соответственна к источнику постоянйого напряжения и интегрирующей цепоЧке, подключенной к усилителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Рудяк В. И. Эффект баркгауэена .

Успехи физических наук. т.. 101„ 1970„ выл. 3.

2. Иерзляков Ю. И. Аппаратура для исследования эффекта Баркгауэена.

Сборник. Применение вычислительном

-техники и машиностроения. Ижевск, 1971.

3. Авторское свидетельства СССР .

И 529434, кл. G 01 R 33/00, 1975.

917146

Заказ 1883/67

Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r-. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Семенова

Редактор Н. Ковалева Техред А..Ач Корректор М. Демчик