Пристрій для контролю залишкової магнітної індукції постійних магнітів

Пристрій для контролю залишкової магнітної індукції постійних магнітів, що включає магніточутливий перетворювач, дві обмотки живлення і дві обмотки зворотного зв'язку, а також операційний підсилювач, до виходу якого під'єднані обмотки живлення, а до входів - обмотки зворотного зв'язку, при цьому одна з обмоток живлення під'єднана 30002 ного зв'язку під'єднана до інвертуючого входу операційного підсилювача початком, а кінці цих обмоток заземлені. Спрощення конструкції пристрою досягається за рахунок використання у якості магніточутливого перетворювача одного трансформатора на стержньовому осерді, а простота узгодження з цифровою обчислювальною технікою забезпечується за рахунок побудови пристрою за принципом релаксаційного генератора з частотним виходом. На фіг. 1 представлена схема пристрою, на фіг. 2 часові діаграми, що ілюстр ують роботу пристрою. Пристрій для контролю залишкової магнітної індукції постійних магнітів (фіг. 1) включає в себе операційний підсилювач 1, магніточутливий перетворювач, виконаний у вигляді трансформатора з стержньовим осердям 2, у вн утрішнє вікно якого встановлено контрольований постійний магніт 3, на осерді трансформатора 2 розміщені обмотки живлення 4 і 5, під'єднані початками до виходу операційного підсилювача 1, та обмотки зворотного зв'язку 6 і 7, під'єднані до неінвертуючого входу операційного підсилювача 1 кінцем та до інвертуючого входу початком відповідно, інші виводи обмоток заземлені. Пристрій працює наступним чином. Встановлений у внутрішнє вікно осердя трансформатора 2, постійний магнії 3 створює потік підмагнічування: (1) F n ід = Bm · Sm , де: Вм - індукція створюваного магнітом магнітного поля; Sм - площа поперечного розрізу магніту. При цьому постійний магніт 3 має такі розміри і встановлений таким чином, що створюваний ним потік повністю замикається через осердя трансформатора 2 і створює разом з ним симетричну магнітну систему, тобто потоки підмагнічування: Fn ід (2) F n ідл = F n ідn = , 2 де: Фпідл і Фпідп - потоки підмагнічування у лівій і правій половинах осердя трансформатора 2. Обмотки живлення 4, 5 та обмотки зворотного зв'язку 6, 7 включені на входи операційного підсилювача таким чином, щоб був реалізований позитивний зворотній зв'язок. Тому, якщо на виході операційного підсилювача є яка-небудь напруга, вона зростає до максимального рівня. Під впливом максимальної вихідної напруги у осерді починає рости потік (фіг. 2). При цьому у лівій половині осердя 2 потік, що змінюється, в початковий момент часу буде спрямований протилежно потоку підмагнічування, а в правій - згідно, тобто потік, що змінюється, і потік підмагнічування у правій половині осердя будуть сумуватися, а в лівій - відніматися. Осердя трансформатора 2 виконано з феромагнітного матеріалу з петлею підмагнічування близькою до прямокутної, тобто при зміні магнітного потоку від 0 до /Фs/ (потік насичення) магнітну проникність можна вважати незмінною, а при досягненні сумарним потоком величини насичення /Фs/ магнітна проникність різко зменшується. При цьому матеріал підбирається таким чином, щоб: F n ід Fs >> . (3) 2 В момент часу коли сумарний потік Фп досягне величини насичення /Фs/ з-за різкого зниження магнітної проникності знижується напруга обмотки зворотного зв'язку 7, що призводить до зменшення напруги на виході операційного підсилювача 1, а отже і магнітних потоків в осерді трансформатора 2. Це викличе зміну знака напруги на обмотках зворотного зв'язку 6, 7 і ще більше падіння напруги на виході операційного підсилювача 1. Процес починає носити лавиноподібний характер і приводить до "перекидання" операційного підсилювача 1, на виході змінюється знак напруги. Потік у осерді починає рости у зворотному напрямку. Операційний підсилювач знову перемкнеться як тільки сумарний потік у іншій половині осердя Фл досягне величини насичення /Фs/. Таким чином, пристрій являє собою релаксаційний генератор, що виробляє па виході прямокутні імпульси з тривалістю періоду Т. Тривалість періоду імпульсів можна визначити з співвідношення: 4 · W · (F s - F n ід) T= = U 2 · W · (2BsSp - BmSm) , (4) = U де: W - кількість витків в кожній з обмоток живлення; U - максимальна напруга на виході операційного підсилювача; Bs - індукція насичення матеріалу осердя; Sp - площа поперечного розрізу осердя. Отже, тривалість періоду проходження імпульсів вихідного сигналу лінійно залежить від залишкової індукції постійного магніту. Техніко-економічний ефект від використання пропонуємого пристрою, у порівнянні відомими, полягає у спрощенні конструкції і узгодження з Bs індукція насичення матеріалу осердя; Sp - площа поперечного розрізу осердя. Отже, тривалість періоду проходження імпульсів вихідного сигналу лінійно залежить від залишкової індукції постійного магніту. Техніко-економічний ефект від використання пропонуємого пристрою, у порівнянні відомими, полягає у спрощенні конструкції і узгодження з цифровою обчислювальною технікою. Спрощення конструкції досягається за рахунок побудови пристрою з використанням мінімальної кількості, простих елементів. Спрощення узгодження з цифровою обчислювальною технікою забезпечується за рахунок побудови пристрою за принципом релаксаційного генератора, період проходження імпульсів якого, лінійно залежить від залишкової індукції контролюємого постійного магніту. 2 30002 Фіг. 1 Фіг. 2 3 30002 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4