带模拟补偿的永磁测量仪制造技术

带模拟补偿的永磁测量仪属于永磁材料磁滞回线测量仪器。由于在仪器中设置辅助补偿器、主补偿器、Ｊ－Ｂ转换器和单位制转换电路，对测量信号进行电子模拟补偿，无需专门的补偿线圈和人工逐点计算误差，可以方便地绘制出任意截面样品在ＭＫＳＡ制和ＣＧＳ制下的Ｊ－Ｈ曲线和Ｂ－Ｈ曲线。测量时直接使用固定式测量线圈，提高了测量效率和测量精度。本仪器线路简单，故障率低，使用方便。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于永磁材料滞回线测量仪器。在已有技术中，永磁测量仪采用积分器对样品测量线圈所感应的电压信号进行积分，经衰减变为磁通密度信号B；采用同样的方法或者霍尔效应法，从磁场探头得到磁场强度信号H；将B和H信号同时送入记录装置，便绘出B——H曲线图。在下列两种情况下，必须对感应积分所得到的B信号进行相应的补偿修正1、当需要行到J——H曲线时，应该从B信号中减去H信号(因为J＝B－H。J为磁极化强度)；2、当所测量的是异型截面样品，或者测量线圈的有效截面与样品实际截面之间有不可忽略的差别时，或者二者兼而有之时，需减去空气磁通带来的误差部分。已有的技术对此采用了两种解决办法(1)、人工逐点计算补偿；(2)、采用双线圈或多线圈法从感应信号端进行补偿。但是第一种逐点计算补偿的方法工作量很大，效率低，精度差；第二种制作补偿线圈的方法要求几个线圈的N.S值(线圈常数)高度一致，同时，对不同的样品必须制作不同尺寸的补偿线圈，这就使制作线圈的工艺要求很高，规格很多，工作量很大。而且这种补偿线圈法只能测得J——H曲线，不能同时获得B——H曲线。本技术就是为了克服已有永磁测量仪的上述弱点，用尽可能简单的方法测量永磁材料的磁滞回线，直接绘制任意截面样品的B——H曲线和J——H曲线，省去制作补偿线补偿线圈和逐点计算补偿的工作量，提高测量效率，提高测量精度。本技术的技术解决办法如下1、在永磁测量仪中设置主补偿器和辅助补偿器，对空气磁通带来的误差进行模拟补偿，以得到无失真的磁通密度信号B和磁极化强度信号J。2、设置J——B转换电路，用以控制辅助补偿器的放大量，使其可输出H′＝S′H／S或H′＝(S′－S)H／S的信号到主补偿器与B′信号进行减法运算，从而得到J信号或B信号，以方便地实现J——H曲线和B——H曲线的转换。(S为样品截面，S′为测量线圈有效截面)3、附带设置单位制转换电路，根据MKSA制与CGS制的变换系数控制H前置放大器和辅助补偿器的放大量，以便绘制出不同形状的B——H曲线或J——H曲线。带模拟补偿的永磁测量仪由输入电路(1)、积分器(2)、B′(有待补偿的磁通密度信号)前置放大器(3)、主补偿器(4)、显示器(5)、稳流器(6)、霍尔探头电路(7)、H(磁场强度信号)前置放大器(8)、单位制转换电路(9)、辅助补偿器(10)、显示器(11)、记录装置(12)、J——B(磁极化强度信号——磁通密度信号)转换电路(13)、B(磁通密度信号)速反馈电路(14)、磁化场幅度预置电路(15)、磁化电源(16)、电磁铁(17)、乘法电路(18)组成。其B′前置放大器(3)分别与分积器(2)、主补偿器(4)、B速反馈电路(14)相连接；H前置放大器(8)分别与霍尔探头电路(7)、单位制转换电路(9)、辅助补偿器(10)、显示器(11)、记录装置(12)、乘法电路(18)相连接；主补偿器(4)分别与B′前置放大器(3)、显示器(5)、辅助补偿器(10)、记录装置(12)和乘法电路(18)连接；单位制转换电路(9)与H前置放大器(8)辅助补偿器(10)连接；辅助补偿器(10)分别与主补偿器(4)、单位制转换电路(9)、H前置放大器(8)、J——B转换电路(13)、显示器(11)、记录装置(12)、乘法电路(18)相连接；J——B转换电路(13)与辅助补偿器(10)相连接。B′前置放大器(3)、主补偿器(4)和辅助补偿器(10)均是集成运算放大器与精密电阻或精密电阻箱构成的模拟放大器；单位制转换电路(9)和J——B转换电路(13)均由开关和精密电阻构成；H前置放大器(8)是由集成运算放大器与可变电阻构成的模拟放大器。来自样品测量线圈的感应电压信号e经输入电路(1)进行相位选择变换后送入积分器(2)，积分器(2)对该信号进行积分运算后得到磁通信号φ。φ信号分两路送出；一路经B速反馈电路(14)送磁化电源(16)准备控制磁化电源的扫描速度，从而使B、J信号的变化速度均匀、平缓(当φ信号急剧变化时，B速反馈电路能自动降低磁化电源的扫描速度)；另一路送到B′前置放大器(3)，将其变换成混杂有待补偿的磁通密度信号B′，B′信号再送到主补偿器(4)准备与H′信号进行减法运算。在仪器的H通道，由稳流器(6)提供稳恒电流的霍尔探头电路(7)将霍尔电压送到H前置放大器(8)进行预放大和量程变换，以输出磁场强度信号H，H信号分三路一路送到记录装置(12)的X端和显示器(11)，一路送到乘法电路(18)，第三路送到辅助补偿器(10)。辅助补偿器(10)根据线圈有效截面S′和样品实际截面S的比值S′／S将磁场强度信号H人为失真变形为H′，在J——B转换电路(13)的控制下，辅助补偿器(10)或者使H′＝S′H／S，并送入主补偿器(4)与B′前置放大器送来的B′信号进行减法运算以得到无失真的磁极化强度信号J；或者使H′＝(S′－S)H／S，并送入主补偿器(4)与B′信号进行减法运算以得到无失真的磁通密度信号B。主补偿器输出的B或J信号除送显示器(5)和乘法电路(18)外，还与H前置放大器(8)输出H信号一起送到记录装置(12)以便绘制出B——H曲线或J——H曲线，单位制转换电路(9)根据MKSA(米、公斤、秒安)制和CGS(厘米、克、秒)制的变换系数控制H前置放大器(8)和辅助补偿器(10)的放大量，以便绘制出形状不一样的两种单位制下的B——H曲线或J——H曲线。来自主补偿器(4)的B信号和来自H前置放大器(8)的H信号在乘法电路(18)中进行乘法运算后向记录装置(12)输出B×H信号，以便绘制出(B.H)－H曲线。由于在仪器中采用了电子模拟补偿，可以预先制作好较为宽松的各种尺寸的固定测量线圈(其N.S值实测确定。因而精度高、工艺简单)以取代每次测量时紧贴样品表面临时绕制的线圈，从而可以大大提高测量效率和测量精度。带模拟补偿的永磁测量仪与已有永磁测量仪相比，由于从电路上对测量信号进行模拟补偿，不需逐点计算误差和补偿值，无需补偿线圈，不仅简化了制作测量线圈的工艺，提高了测量效率，而且提高了测量精度。由于设置了J——B转换电路和单位制转换电路，可以根据不同需要，方便地绘制任意截面样品在两种单位制下的J——H曲线和B——H曲线。本机线路简单，故障率低，操作方便。图一是带模拟补偿的永磁测量仪的方框图(兼摘要附图)。图二是输入电路(1)、积分器(2)、B′前置放大器(3)、主补偿器(4)、H前置放大器(8)、单位制转换电路(9)、J——B转换电路(13)、辅助补偿器(10)、乘法电路(18)、显示器(5)、(11)、记录装置(12)的电路图。图三是稳流器(6)、霍尔探头电路(7)、B速反馈电路(14)、磁化场幅度预置电路(15)的电路图。图四是磁化电源(16)、电磁铁(17)的电路图。本技术的具体实施例如下，参看图二它是输入电路(1)、积分器(2)、B′前置放大器(3)、主补偿器(4)、显示器(5)、H前置放大器(8)、单位制转换电路(9)、辅助补偿器(10)、显示器(11)、记录装置(12)、J——B转换电路(13)、乘法电路(18)等部份的电路图。来自测量线圈N.S的感应电压信号e以过双刀开关K1构成的输入电路送入积分器(2)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
带模拟补偿的永磁测量仪，它是由输入电路（１）、积分器（２）、Ｂ＇（有待补偿的磁通密度信号）前置放大器（３）、主补偿器（４）、显示器（５）、稳流器（６）、霍尔探头电路（７）、Ｈ（磁场强度信号）前置放大器（８）、单位制转换电路（９）、辅助补偿器（１０）、显示器（１１）、记录装置（１２）、Ｊ－Ｂ（磁极化强度信号－－磁通密度信号）转换电路（１３）、Ｂ（磁通密度信号）速反馈电路（１４）、磁化场幅度预置电路（１５）、磁化电源（１６）、电磁铁（１７）、乘法电路（１８）组成，其特征在于：ａ．Ｂ＇前置放大器（３）分别与积分器（２）、主补偿器（４）、Ｂ速反馈电路（１４）相连接，ｂ．Ｈ前置放大器（８）分别与霍尔探头电路（７）、单位制转换电路（９）、辅助补偿器（１０）、显示器（１１）、记录装置（１２）、乘法电路（１８）相连接， ｃ．主补偿器（４）分别与Ｂ＇前置放大器（３）、显示器（５）、辅助补偿器（１０）、记录装置（１２）、乘法电路（１８）相连接，ｄ．单位制转换电路（９）分别与Ｈ前置放大器（８）、辅助补偿器（１０）相连接，ｅ．辅助补偿器（１０）分别与主补偿 器（４）、单位制转换电路（９）Ｈ前置放大器（８）、Ｊ－Ｂ转换电路（１３）、显示器（１１）、记录装置（１２）、乘法电路（１８）相连接，ｆ．Ｊ－Ｂ转换电路（１６）与辅助补偿器（１０）相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛祖凯，
申请(专利权)人：电子工业部第九研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]