Устройство для регистрации динамических петель гистерезиса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 930183 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

У (22) Заявлено 28.1180 {21) 3009129/18-21 (1) М Кп 3 с присоединением заявки Мо

G 01 R 33/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.05,82. Бюллетень ¹ 19 (53) УДК621.317.44 (088. 8) Дата опубликования описания 23.05.82

I °

kH КэЮъСо Ж>ни@. с»

I

БЛмh)»(p p jjj » (72) Авторы изобретения

В.A.ØàõíèH,Í»Ñ.Êàçàêîâ,В.В.Леб (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ

ПЕТЕЛЬ ГИСТЕРЕЗИСА

Изобретение относится к магнитометрии и предназначено для регистрации динамических гнстерезисных циклов с высоким коэффициентом прямоугольности петли при изменении частоты перемагничивания в широком диапазоне.

Известно устройство для регистрации динамических магнитных характеристик, содержащее генератор, усилитель мощности, выход которого включен на вход фазовращателя и через регулятор напряжения на перемагничивающую обмотку, последовательно с которой включен резистор, Измерительная обмотка через интегратор соединена со стробоскопическим преобразователем, другой стробоскопический преобразователь соединен с резистором. Выходы стробоскопических преобразователей подключены к регистрирующему прибору (1).

Недостатком этого устройства является низкая точность регистрации петель гистерезиса, форма которых близка к прямоугольной, обусловленная постоянством плотности точек считывания при любых вариациях скорости изменения магнитной индукции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения магнитных свойств образца, содержащему блок. намагничивания, к выходу которого подключены последовательно соединенные генератор, быстроизменяющегося пилообразного напряжения и первый вход схемы сравнения, а также последовательно соединенные намагничивающая обмотка и эталонный резистор, к которому подключены первый стробоскопический преобразователь, первый фильтр-усилитель и измерительную обмотку, последовательно с которой включены интегратор, второй стробоскопический преобразователь и второй фильтр-усилитель, причем управляющие входы обоих стробоскопических преобразователей подключены к выходу схемы сравнения, кроМе того, последовательно соединенные выпрямитель, интегратор цепи обратной связи и вычитающее 1 стройство, причем вход

25 выпрямителя подсоединен к выходу второго стробоскопического преобразователя, второй вход вычитающего устройства подкл1очен к генератору медленноизменяющегося пилообразного

ЗО напряжения, а с выхода вычитающего

930183 устройства сигнал подается на второй вход схемы сравнения (2).

Недостатком известного устройства является высокая погрешность регистрации при перемагничивании в переменном магнитном поле низкой частоты, обусловленная зависимостью плотности точек считывания от частоты перемагничивания вследствие того, что стробимпульсы, от периода повторения которых обратно пропор- 10 ционально зависит плотность точек считывания, формируются на выходе схемы сравнения в момент равенства быстроизменяющегося и медленноизменяющегося пилообразных напряжений. 15

При таком способе формирования стробимпульсов период их повторения прямо пропорционально зависит от частоты перемагничивания.

Цель изобретения — .повышение точ- 20 ности регистрации петли гистерезиса.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее блок намагничивания, к выХОду кОтОрОгО пОдключены ПОследОВательно соединенные генератор быстроизменяющегося пилообразного напряжения и блока сравнения, а также последовательно соединенные намагничивающая обмотка и эталонный резистор, к которому подключен первый стробоскопический преобразователь, и измерительную обмотку, последовательно с которой включены интегратор и второй стробоскопический преобразователь, причем управляющие входы обоих стробоскопических преобразователей подключены к выходу блока сравнения, а также блок вычитания, введены формирователь ступенчатого напряжения и управляющий ключ, причем выход фор- 40 мирователя ступенчатого напряжения, соединен со вторым входом схемы сравнения, а вход — с выходом блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения и уп- 45 равляющим входом управляемого ключа, а второй — с выходом управляемого ключа, вход которого связан с измерительной обмоткой.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройствс СОдЕржит блок. 1 намагничивания, к выходу которого подключены последовательно соединенныф генератор 2 быстроизменяющегося пилообразного напряжения и первый вход блока 3 сравнения, а также последовательно соединенные намагничивающая обмотка 4 и эталонный ре- 60 эистор 5, к которому подключен первый стробоскопический преобразователь б, и измерительную обмотку 7, к которой подключены последовательно соединенные интегратор 8 и второй стро- 65 боскопический преобразователь 9, а также последовательно соединенные управляемый ключ 10, блок 11 вычитания, формирователь 12 ступенчатого напряжения и второй вход блока 3 сравнения, причем управляющие входы стробоскопических преобразователей б, 9 и управляемого ключа 10, а также второй вход блока 11 вычитания подключены к выходу блока 3 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 намагничивания обеспечивает перемагничивание образца в переменном магнитном поле и одновременно управляет работой генератора 2 быстроизменяющегося пилообразного напряжения. С эталонного резистора 5 и с интегратора 8 снимается напряжение, пропорциональное соответственно напряженности магнитного поля в образце и магнитной индукции. Оба напряжения подаются на входы стробоскопических преобразователей б и

9, где их спектр трансформируется в область низких частот. Стробимпульсы, подаваемые на преобразователи б и 9, формируются на выходе блока 3 сравнения в момент равенства быстроизменяющегося пилообразного напряжения и ступенчатого напряжения с выхода формирователя 12 ступенчатого напряжения, приращение высоты ступенек которого обратно пропорционально приращению индукции в измерительной обмотке 7. Последнее достигается за счет подачи на вход формирователя 12 ступенчатого напряжения импульсов постоянной длительности с блока 11 вычитания, амплитуда которых равна разности амплитуды стробимпульсов и импульсов с амплитудой, пропорциональной (jB/c3t формируемых на выходе управляемого ключа 1().

Таким образом, наиболее крутым участкам петли (с наибольшей скоростью приращения индукции) будет соответствовать наименьшая высота ступеней, что увеличивает плотность считывания на этих участках и уменьшает скорость регистрации, т.е. повышает точность.

Применение ступенчатого напряжения вместо линейного позволяет получать одинаковую точность регистрации при любой частоте перемагничивания, так как число точек считывания (n) определяется только разностью фиксированных уровней U< и

U и амплитудой ступеньки Ао

n = (V — U„) / U

Повышение точности регистрации динамических петель гистерезиса с помощью предлагаемого устройства наиболее существенно при исследова930183 нии материалов с высокой прямоуголь. ностью петли гистерезиса при низкочастотном перемагничивании. В этом случае ошибка снижается до 5 — 7 % (в известных устройствах погрешность составляет не менее 10-15 %).

Формула изобретения

Устройство для регистрации динамических петель гистерезиса, содержащее блок намагничивания, к выходу ,которого подключены последовательно

,соединенные генератор быстроизменяющегося пилообразного напряжения блока сравнения, а также последователь- 15 но соединенные намагничивающая обмотка и эталонный резистор, к которому подключен первый стробоскопический преобразователь, и измерительную обмотку, последовательно с которой 20 включены интегратор и второй стробоскопический преобразователь,. причем управляющие входы обоих стробоскопических преобразователей подключены к выходу блока сравнения,. а также блок вычитания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено управляемым ключом и формирователем ступенчатого напряжения причем выход формирователя ступенчатого напряжения соединен со вторым входом блок сравнения, а вход - с выходом блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом управляемого ключа, второй - с выходом управляемого ключа, вход которого связан с измерительной обмоткой.

Источники информации, принятые во внимание при- экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,Ф 353222, кл. G 01 R 33/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССРР 658513, кл. G 01 R 33/12.

930183

Составитель Г.Семенова

Редактор В.Лазаренко Техред 3, Фанта Корректор У.Пономаренко

Заказ 3461/59 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ 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