книги из ГПНТБ / Информационно-измерительная техника [сборник]

- 80 -

Множительное

устройство

выполнено на цифровых управляемых со ­

противлениях ЦУС, позволяющих осуществить перемножение двух

сиг­

налов,

поступивших в форме

числоимпульсного

кода и получить

вы -

ходной

сигнал в аналоговой

форме [ 3 ] ,

Таким образом, на выходе множительного устройства имеем сиг -

нал, пропорциональный удельной энергии И/i

испытуемого образ­

ца, а на выходе

дешифраторов каналов магнитной индукции и напря­

женности поля -

сигналы, пропорциональные координатам В{ и Н{

данной

точки.

Временной цикл получения

сигналов / от момента нажатия кнопки

сравнивает каждую последующую величину

с предыдущей

; пе­

редает

в указатель W

значение величины

И/t =И'максПри

условии

H^i+i < И £ .

Для

запоминания в блоке

МС использован решающий уси­

литель. Для

сравнения

последующего

сигнала с предыдущим также

использован

решающий усилитель,

в цепи.обратной связи которого

включены диодные

ограничители.

При

И ^

+ 1

н а

указатели

IV,В,Н

подаются сигналы, соот­

ветствующие

И^макс» BB,HJ), а работа

всех других блоков прекраща­

ется.

Все

операции по переключению,

выключению, включению различных

блоков и элементов, сбросу показаний и т . п . осуществляет

програм­

мный блок ПБ.

В заключение

следуетостановиться на вопросе точности

устрой­

ШДК25БА при погрешности дискретности

у д =0,556.шаг квантования

Д/У =2 Hp •х д =500а/м. Для этого материала

используется 1 0 -

процентная зона. Эта область захватывает

возможный разброс ха -

рактеристик для данного материала.

Макет установки испытывался в лаборатории;

результаты показали,

рующих приборов.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1 . А.А.П р е о б р а ж е н о к и й .

Магнитные

материалы.

Изд. "Высшая школа", 1965.

0

2 . А.А.П р е о б р а ж е н о к и й ,

Е.Г.Б и ш а р д, A.M.

П о л о н с к и й .

Изв.вузов, приборостроение, JM, 1971 .

3 . В.Б.С м о л

о в и Е.А.Ч е р н я в с к и й .

Комбинирован­

ВИБРАЦИОННЫЙ МАГНИТОМЕТР

Перспективным

способом

измерения намагниченности насыщения

j

ферритовых образцов

малых размеров /обычно в виде сфер ,

диаметром 0,8 *

1,2 мм / является предложенный О.Фонером [ l ]

испытуемого

образца

с частотой

со

в направлении,перпендику­

лярном вектору напряженности постоянного

намагничивающего поля

Н

, возникает электромагнитное

поле,

характеризуемое величи­

ной осциллирующего

магнитного

момента М

, который

пропорцио­

нален

J S

и может

быть измерен. С этой целью вблизи

вибриру -

ки

ИК<

,

И К 2

/ рис.1/, в которых

наводится э . д . с .

:

E=MAMQ

,

Л

/

где

А

-

амплитуда вибрации

;

Q -

обобщенный параметр

,

зависящий от

расположения и геометрических размеров катушек.

Метод Фонера

еще не получил

широкого распространения

из-за

ра, а также ввиду трудностей

усиления э.д.с. £ ,

которая

весьма мала /порядка десятков

нановольт

/.

В описываемом магнитометре

использована конструкция механи­

ческой части, предложенная в

[ 2 ] .

Электрическая схема прибора должна

обеспечить

малую зави­

Первая задача может быть решена двумя путями : или

тщатель­

ной стабилизацией частоты и амплитуды вибрации

[ 3 ] ,

или

за

счет применения компенсационной

схемы измерения

магнитного

мо -

мента [ 2 , 4 ] . Последний путь

наиболее перспективный и исполь­

во введении отрицательной

обратной связи по сигналу в измери -

тельную систему с помощью двух компенсационных катушек КК1

и КК2

и вибрирующей с чистотой

со

катушки эталонного момента

КЭМ ,

связанной с ними икдуктишюй

связью.

чиваются в магнитометре

BM-I применением синхронного детектиро­

вания с предварительной

фильтрацией сигнала при помощи избира -

тельных цепей.

Наиболее трудным для реализации блоком в приборе BM-I явля­

ется входной

усилитель,

состоящий из двух узлов /ВУ и РУ

/.

Электрическая

схема усилителя приведена на рис.2. Входной уси­

литель

ВУ выполнен на малошумящих транзисторах типа ГТ 322А

/

-t- Т 3

/ п о

схеме с

непосредственной связью

между

каскада­

ми. Транзисторы

,

Т 2

работают в граничном

режиме,

что

обеспечивает

высокую температурную стабильность усилителя

и

Q M =

0,25 . Для получения высокой избирательности

источник

сиг­

нала включен в ножку моста. Эквивалентная добротность

усилителя

С?э= 100.

Для согласования параметров двойного Т-образного

моста

с

ос ­

тальными узлами схемы применен эмиттерный повторитель

/

Т 1 0

/ и

трехкаскадный усилитель / Тн

-ч- Т 6

/, охваченный

100-процент­

ной отрицательной обратной связью по напряжению.

Синхронный детектор ФЧВ выполнен на интегральных

прерывателях

типа Ш

1Б.

Коэффициент усиления воего

тракта ВУ, РУ, УН :

Ку=

З-ю''';

уровень шумов, приведенных ко входу при постоянной времени

фильтра

синхронного детектора

t

= 5 сек, составляет

не

более

I нв.

Уоилитель постоянного тока,

нагрузкой которого

является ка -

тулка опорного /эталонного/ момента КЭМ, оостоит

из

следующих

ИП ТБ ; усилителя мощности УМ о траноформаторным

выходом; фазо-

, чувствительного выпрямителя ФЧВ на транзисторах

ГТ 403 В с двух-

сации

/ / к . м а к с = 50 ма

/.

.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1 .

s.P o n e r .

Eev.

s c i . t n s t z . , 27,

7, ^956.

2. Г.О.К у с к о

в,Л.В.Л

а р и'о н о в,

Э.0.0 б е р . Элект­

ронная техника, серия ферритовая техника,вып;4, 1969.

3. A.M.Л а в р у

х и н . Измерительная

техника, № 1 0 , 1967.

4. В . И . С о к о л о в .

Передовой научно-технический опыт. Jf 34 -

63-744/5, ГОСИНТИ, 1963.

В [ I ]

предложены формулы для расчета геометрических проводи­

мостей

"торец-торец", "торецниунт-торец" при наличии шунта, вы­

ляет

рассчитать

проводимость §ГЯШ между шунтом конечных раз -

меров

/ рисунок,

а / и боковой поверхностью полюсного наконечни-

а

'

w

8

а.

f

• —

b

•

00

- оо

- 8 7

-

ка, отстоящего от шунта на некотором расстоянии

р .

Точное определение

проводимости

у п . ш

аналитическим спосо­

бом с помощью теории функции комплексного переменного в общем

виде практически невозможно, поскольку

интеграл

Кристофелля -

Шварца

Z - C ) V ( ^ - a 2 , ^ - a 3 ) ( ^ 6 )

d W +

^ '

"о

отображающий исследуемую область

Z

- шестиугольник

A^AgAg

A^AgAg

на верзснюю полуплоскость W

,

не выражается через эле­

ментарные или специальные табулированные функции.

Однако поставленная задача может быть решена в конечном ви

-

де, если ввести упрощавшее положение о

том.ч^о

граничная сило

-

вая линия,

выходящая из точки С, занимает

положение СА^. Тогда

проводимость

дгп.т

можно рассматривать

как сумму двух

частич­

ных проводимостей: I / проводимости

у п

с

чИсти полюса длиной

С

на шунт,

определяя

ее

как проводимость

прямой

призмы<jrn=C/fi

2/ проводимости

дгт

с

части боковой поверхности полюсного на-*

конечника

<£= а—С •

дгщ

Рассмотрим аналитический способ

определения

. Выделим

из

общей картины поля область, ограниченную Яоманой

AjAgAgA^Aj

/рисунок, б / , которую отобразим на верхнюю полуплоскость. о

помощью интеграла

Кристоффеля-Шварца

"о

Выбор точек соответствия .показанный на рисунке б , позволяет

использовать

для

нахождения решения /2/ математические

исследо

вания,

проведенные

в

[ 2 ]

. Учитывая,

что

при Z

= 0

A ( / = & a 3 = 0 ,

/3/

при Z^P+SM

1Л/—Ъ.а1=-'К,

1Ы

п р и г

=

г ш / 2

И/=ьац

=

1 ,

/5/

-

88 -

С, = 0

,

/6/

Г-f

к_1щ

/ ?

/

J(P

+ SJ=2

С/к [кгР{к\, ф)-Е

(*,, я/2)]

, /8/

где

F [к, ж/2),

F{kitSi/2),

Е (к,х/2),

Е [к,, я/2)-полные

эллип-

тические

интегралы I

и П рода с

модулями

к

и

к^\[-к^

.

Разделив

/8/ на / 7 / , получим

выражение ,

в котором в

неявном

виде дана зависимость модуля эллиптических

интегралов

к

от

соотношения

между геометрическими размерами

области

:

_

р

^

ш

_

kzF'{kusi/2)-E{kun/2)

П

~

IJl

E{k,s/l)-k}F(/г,я/2)

'

/

9

/

Выражение

/9/ было решено относительно

п

для различных

к .

Отсюда следует, что определив величину

к

по

заданным

геомет­

рическим размерам

Iш

,

, р

• , можно найти

положение

вершины

Ag

на плоскости

по формуле

я

-

Л — —Г5

.

Таким образом,

исходная

сложная задача свелась к расчету по­

ля между двумя полубесконечными пластинами с

потенциалами

+-<р*

х

ср*=0,

отстоящими друг от друга на

некотором

расстоянии

«-=|/l|-|JJ| .

Проводимость между частями этих пластин определяется по фор­

муле

2

^ _ " к 1 п

5

'

До/

где

6 Т

-

координата точки

оси

вещественных

§

,

соответству­

ющая точке

плоскости

Z

,из которой

выходит

граничная

силовая

линия.

-

89 -

Основная

трудность при расчете проводимости

рш

предложен­

ным методом

заключается в определении точек соответствия облас­

тей

Z

и

W

, в частности

точек

J3

и

у

. Величина

6p=J3

может быть найдена из решения

/ 2 / для

точек

на граничной

линии

A^Ag

, которое, согласно

[ 2 ]

,

с

учетом

/7/ и

/8/ имеет

вид

«,

_ гш

А/1-/-?

s m 2 ( f

/ « /

где

tp =

arc sin _ L A

/

! *

_

Л 2 /

Решая / И / и /12/ относительно ^ * = 5 ш / ( 1 ш / 2 ) для

различных

к

и <р

,

можно по

заданным

Sm

, £ ш

определить

=fi

.удов­

летворяющую

неравенству

7\ <

|5 < 0

. Тогда проводимость

с

части боковой поверхности полюсного наконечника на шунт

опре

-

делится

следующим

образом:

|л±£1

/13/

Величина

у

может быть

найдена

из решения /2/ на границе

А ^

А 2

при использовании

его

вещественной

части

к\Р[к,ф)-Е[к,ф)

,

Д4/

У

2

где

ц> — arccos

1

/15/

X

ё у

к

для точек ,

удовлетворяющих

неравенству

) f < A