Способ градуировки стробоскопических устройств для измерения приращений магнитного потока

408242

О П Н-И-=Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.Х.1971 (№ 1706317/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.Х11.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 12.IV.1974

М. Кл. G 01г 33/00

G 0lr 35/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ilo делам изаоретений и открытий

УДК 621.317.42(088.8) Автор изобретения

В. Г. Семенов

Заявитель

СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАЩЕНИЙ МАГНИТНОГО ПОТОКА

К U=то и— а вр.пр

Изобретение относится к измерительной технике и презназначено для градуировки стробоскопических устройств для измерения приращения магнитного потока ферромагнитных образцов 10 — "— 10 — Вб, изменяющегося за отрезки времени 10- — 10- С.

Известные способы градуировки, при которых вместо образца с измерительной обмоткой подключают вторичную обмотку катушки взаимоиндуктивности с известным значением коэффициента взаимоиндуктивности, по ее первичной обмотке пропускают переменный ток с известным амплитудным значением коэффициента взаимоиндуктивности, по ее первичной обмотке пропускают переменный ток с известным амплитудным значением, регистрируют показание отсчетного устройства и определяют постоянную устройства, не обеспечивают удовлетворительного запаса (3 — 5 раз) точности при градуировке на пределах 10 †— 10- Вб.

Цель изобретения — повышение точности градуировки и расширение пределов градуировки в области малых значений магнитного потока и в области высоких частот перемагничивания. Для этого на стороне реального масштаба времени вместо обмотки с образцом подключают образцовую меру постоянного напряжения с номиналом U=, а на стороне преобразованного масштаба времени подключают образцовую меру интервала времени То, задающую временной предел интегрирования преобразованного сигнала, и регистрируют показания отсчетного устройства С>. Затем вместо образцовой меры постоянного напряжения

5 подключают стандартный сигнал, например, синусоидальный, измеряют частоты или периоды стандартного сигнала в реальном и преобразованном машта6 ах времени, определяют коэффициент преобразования, как отношение

10 соответствующих частот или периодов р пр

Т т

Затем определяют постоянную устройства

К по формуле

На чертеже приведена блок-схема устройст20 ва для осуществления предлагаемого способа.

Генератор периодической напряженности магнитного поля 1 воздействует на образец 2, индуктивно связанный с измерительной обмот25 кой 3, в режиме измерения подключенной ко входу стробоскопического преобразователя 4.

Вход преобразователя связан с выходом формирователя строба 5, а его вход подключен к выходу схемы сравнения б. Один из входов

30 схемы сравнения б связан с выходом генерато408242 ра быстрой пилы 7, вход которой подсоединен к синхронизирующему выходу генератора 1.

Другой вход схемы сравнения 6 подключен к выходу генератора ступенчато-нарастающего напряжения 8, вход которого связан с выхо- 5 дом 4 программно-временного устройства 9.

Выход преобразователя 5 подключен к входу амплитудного детектора 10, а выход детектора связан с входом преобразователя «напряжение — число» 11, выход которого подсоеди- 10 нен к реверсивному цифровому счетчику с индикатором числа 12. Временные входы запуска и остановки преобразователя 11 подсоединены к соответствующим входам t и t4 устройства 9. Выход t> устройства 9 связан со 15 своим входом t цепью обратной связи. Вход

/ также подсоединен к одной паре замыкающих контактов кнопки запуска измерения 13.

Другая пара контактов подсоединена цепью очищения счетчика к другому входу счет- 20 чика 12.

В процессе градуировки к преобразователю

4 вместо выхода витка 3 подключена образцовая мера постоянного напряжения 14, а затем генератор высокочастотного синусоидального 25 напряжения 15 с частотомером 16, к временным входам запуска и остановки преобразователя 11 подсоединена образцовая мера интервала времени 17, а к выходу амплитудного детектора 10 подключен измеритель интерва- 30 лов времени 18.

Устройство осуществляет способ, работает следующим образом.

В процессе измерения при нажатии кнопки

13 происходит запуск устройства 9 и очище- 35 ние счетчика 12. В момент запускается первая ступенька напряжения от генератора 8. Зту ступеньку, соответствующую шагу стробосконичсского считывания At многократно сравнивают с напряжением быстрой пилы от генера- 40 тора 7, частоту повторения которого задают от генератора периодической напряженности магнитного поля 1. В момент совпадения быстрой пилы и ступеньки генерирует строб-импульс в формирователе 5. Строб-импульс осу- 45 ществляет «вырезку» мгновенного значения э. д. с. перемагничивания измеряемого образца. Расширенные сигналы, пропорциональные данному мгновенному значению э. д. с. перемагничивания от преобразователя 4 детекти- 50 руют по амплитуде в детекторе 10. Так как в течение одной ступеньки обеспечивают считывание одного и того же мгновенного значения э.д.с., то после установления переходного процесса в детекторе 10 на его выходе 55 получают практически постоянное напряжение. По истечении отрезка времени t> — t> разрешают работу преобразователя 11 от устройства 9.

С момента 4 по t4 преобразователь 11 мно- 60 гократно преобразует постоянное напряжение на выходе детектора 10 в число импульсов, которые суммируют с помощью счетчика

12. В момент tq устройство 9 по цепи обратной связи вновь запускает себя и в момент t — 4 65 генерирует следующую ступеньку генератора ступенчато-нарастающего напряжения. Получают вторй шаг считывания. Описанный процесс повторяют с той разницей, что считывают новое мгновенное значение измеряемого импульса э. д. с. перемагничивания. По истечении какого-то времени в счетчике накопится число С„,„— величина которого больше не меняется. Затем нажимают на кнопку 19 и снимают питание с устройства 9, которое прекращает после этого работу.

Величина С„„ пропорциональна площади импульса э. д. с. перемагничивания или, другими словами, пропорциональна приращению магнитного потока образца Ф. Но для того, чтобы перейти к значению в единицах магнитного потока, устройство необходимо проградуировать. Для этого, вместо измерительной обмотки 3 на вход преобразователя 4 подключают образцовую меру постоянного напряжения 14, а к временным входам запуска и остановки преобразователя 11 подключают образцовую меру интервала времени 17. Затем при одновременном нажатии кнопок 13 и 19 осуществляют очищение счетчика 12.

После этого запускают меру интервала времени 17. Выше описанный процесс повторяется с той разницей, что теперь измеряют известное постоянное напряжение U образцовой меры 14 в течение То меры интервала времени 17.

По истечении интервала То регистрируют показание счетчика 12 — С,р. Затем отключают меру 14, подключают генератор синусоидального напряжения 15, измеряют частоту синусоидального напряжения „частотомером

16 и период преобразованного сигнала с помощью измерителя интервалов времени 18 — Т„р и определяют коэффициент времени преобразования по формуле

Квр.вр — tp Тпр.

Затем определяют эквивалентную меру магнитного потока по формуле и=т, и постоянную измерительного устройства по формуле к U=òî

Квр пр rð

На этом процесс градуировки завершен.

Приращение магнитного потока измеряемого ферромагнитного образца определяется по формуле р и = ТО i>irçsìv

Квр вр rp

Данный способ градуировки имеет преимущества перед известным способом благодаря тому, что он опирается на величины, природа которых позволяет измерить их с гораздо большей точностью, чем коэффициент взаимоиндуктивности и амплитудное значение тока в известном способе градуировки.

Предмет изобротепи

Составитель Л. Устинова

Техред А. Камышникова

Корректор H. Торкина

Редактор Е. Гончар

Заказ 835/8 1:зд. № 290 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раугпская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ градуировки стробоскопических устройств для измерения приращений магнитного потока путем использования меры магнитного потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки и расширения пределов градуировки в области малых значений приращений магнитного по ока и в области высоких частот перемагничив"-,пия, на стороне реального масштаба времени стробоскопического преобразователя подключают образвовую меру постоянного напряжения, а на с; ароне преобразованного масштаба времени — образцовую меру интервала времени, зада ющу ю временной предел интегрирования преобразованного сигнала, регистрируют показание отсчетного устройства, определяют коэффицент временного преобразования, используя полученные коэффициент и показание отсчстного устройства, номиналы образцо10 вых мер постоянного напряжения и интервала времени, определяют постоянную градуируемого устройства.