|
усилителями 6 и 6’ поступают на амплитудные дискриминаторы 7 и 7’. Дискриминаторы преобразуют МШ и МАШ, превышающие соответствующие уровни дискриминации С и С’, которые определяются напряжениями Vc и Vc>, в последовательность импульсов равной величины (е3 на рис. 3.3б). На цифровые индикаторы 13 и 13’, благодаря наличию аналоговых ключей 9 и 9’, поступают только те импульсы, которые соответствуют выбранному строб импульсу. Для измерения среднеквадратичных значений сигналов использован метод средне выпрямленного. Каналы измерения включают в себя детекторы 8 и 8’, выходные сигналы которых (соответственно е5 и е6 на рис. 3.3б) проходят через аналоговые ключи 10 и 10’ при наличии на их управляющих входах строб-импульса и3. С выходов аналоговых ключей сигналы , аналогичные е7, поступают на схемы измерения II и 1Г, которые осредняют сигналы е7 и хранят результат в аналоговой форме в течении периода перемагничиания. Преобразованные аналогово-цифровыми преобразователями 12 и 12’, результаты измерения выводятся на схемы цифровой индикации 13 и 13’. Таким образом прибор позволяет проводить измерение энергетических и эмиссионных текущих параметров сигналов как МШ, так и МАШ в фиксированных точках петли гистерезиса. Параллельное измерение сигналов хотя и несколько усложняет прибор по сравнению с разработанными ранее приборами серии АФС, но дает более широкие возможности для последующей обработки результатов измерения при исследовании корреляции параметров сигналов со структурными и физико-механическими свойствами ферромагнитных изделий. Основные технические и эксплуатационные характеристики прибора АФС-5: 1. Максимальная амплитуда тока перемагничивания 3 А. 2. Частота перемагничивания 0,2 ч15 Гц. 3. Полосы пропускания усилителей на уровне 0,7 72 |
интегратора. Треугольное напряжение с генератора подается на усилитель мощности 2 , выходное напряжение которого запитывает перемагничивающую обмотку блока преобразователей. Вследствие индуктивного характера нагрузки усилителя мощности между напряжением u(t) и током в обмотке i(t), соответствующим полю перемагничивания H(t), имеется временной сдвиг At (см.рис.3.7а), величина которого зависит от частоты тока перемагничивания и от индуктивности системы преобразователь-образец. Для устранения влияния At на результаты измерения текущих характеристик сигналов МШ и МАШ в приборе сделано следующее. Формирователь строб-импульса 5 запускается от напряжения на резисторе R, который последовательно соединен с перемагничивающей обмоткой блока преобразователей. Для этого сигнал с резистора R, синхронный с током в перемагничивающей обмотке i(t) (а следовательно, и с полем H(t), подается на нуль-орган 3, на выходе которого формируется прямоугольное напряжение щ, и далее на вход ждущего мультивибратора 4, который по заднему фронту импульсов щ формирует импульсы иг длительностью т. При этом х изменяется от Тп/4 до (ЗТп/4)-0, где T„=l/f период изменения намагничивающего поля, а 0 длительность стробимпульсов из, которые формируются вторым ждущим мультивибратором 5 по заднему фронту импульсов U2. Изменяя длительность х, можно изменять временное положение строб-импульса на полупериоде перемагничивания. Блок преобразователей предназначен для создания в исследуемом ферромагнитном образце переменного магнитного поля и для регистрации скачков намагниченности по импульсам МАШ и МШ. Этот блок содержит намагничивающую систему, а также индукционный и пьезоэлектрический преобразователи для регистрации СБ. Блоки измерения III и IV аналогичны друг другу и отличаются лишь различным построением усилителей 6 и 6’. Принцип действия блоков основан на осреднении текущих характеристик сигналов МАШ и МШ, которое производится на интервале времени, равном длительности стробимпульса 0. Время осреднения оптимизировано с целью минимальной погрешности осреднения (см. п. 3.2,3.3). Выбор измеряемых параметров МШ4 и МАШ осуществляется переключателями П и П’. При изменении числа превышений выбранного порога дискриминации С или С , сигналы с преобразователей (ei и е2 на рис. 3.76), усиленные соответствующими широкополосными усилителями 6 и 6’ поступают на амплитудные дискриминаторы 7 и 7’. Дискриминаторы преобразуют МШ и МАШ, превышающие соответствующие уровни дискриминации С и С’, которые определяются напряжениями Vc и Vc>, в последовательность импульсов равной величины (ез на рис. 3.76). На цифровые индикаторы 13 и 13’, благодаря наличию аналоговых ключей 9 и 9’, поступают только те импульсы, которые соответствуют выбранному строб импульсу. Для измерения среднеквадратичных значений сигналов использован метод средне выпрямленного [19, 76]. Каналы измерения включают в себя детекторы 8 и 111 8’, выходные сигналы которых (соответственно е$ и на рис. 3.76) проходят через аналоговые ключи 10 и 10 ’ при наличии на их управляющих входах строб-импульса из. С выходов аналоговых ключей сигналы , аналогичные е7, поступают на схемы измерения II и II’, которые осредняют сигналы е7 и хранят результат в аналоговой форме в течении периода перемагничиания. Преобразованные аналогово-цифровыми преобразователями 12 и 12’, результаты измерения выводятся на схемы цифровой индикации 13 и 13’. Таким образом прибор позволяет проводить измерение энергетических и эмиссионных текущих параметров сигналов как МШ, так и МАШ в фиксированных точках петли гистерезиса. Параллельное измерение сигналов хотя и несколько усложняет прибор по сравнению с разработанными ранее [116, 119] (см. п.3.1.1.), но дает более широкие возможности для последующей обработки результатов измерения при исследовании корреляции параметров сигналов со структурными и физикомеханическими свойствами ферромагнитных изделий. Основные технические и эксплуатационные характеристики прибора АФС-5: 1. Максимальная амплитуда тока перемагничивания 3 А. 2. Частота перемагничивания 0,2 15 Гц. 3. Полосы пропускания усилителей на уровне 0,7 а) сигналов МШ 5 -ь250 кГц; б) сигналов МАШ 25 -г 350 кГц. 4. Максимальные коэффициенты усилений усилителей а) сигналов МШ 94 дБ; б) сигналов МАШ 100 дБ. 5. Приведенные ко входу уровни собственных шумов усилителей а) сигналов МШ не более 2 мкВ; б) сигналов МАШ не более 3,7 мкВ. 6. Относительная погрешность измерений не более 3%. I* 7. Потребляемая мощность не более 60 В т. 8. Размеры 490x370x100 мм. 9. Масса не более 12 кг. 10. Питание 220 В, 50 Гц. 112 |