УДК 620.179.14
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА МАГНИТНОЙ
ИНДУКЦИИ
Ю.Я. Реутов, В.И. Пудов
Описывается возможность получения на экране компьютерного монитора осциллограмм и спектрограмм индукции магнитного поля. Для преобразования индукции магнитного поля в электрическое напряжение применен магниторезистивный преобразователь. Приводятся примеры осциллограммы и спектрограммы индукции магнитного поля.
При наладке, испытаниях и ремонте дефектоскопических приборов и установок бывает необходимо и полезно наряду с осциллограммами и спектрограммами электрических напряжений наблюдать временные диаграммы и частотные спектры магнитных полей, создаваемых этими приборами или имеющихся в местах их применения.
Очевидно, что для этого достаточно иметь преобразователь индукции переменного магнитного поля в напряжение, подключенный к обычному осциллографу или спектроанализатору. Однако если осциллограф имеется практически в каждой заводской или исследовательской лаборатории, то спектроанализатор — прибор достаточно редкий и дорогой. Кроме того, ни тот ни другой приборы, как правило, не позволяют документировать изображения с их экранов.
По указанным причинам в тех случаях, когда частоты анализируемых магнитных полей являются звуковыми, то есть находятся в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц, мы используем преобразователь магнитного поля, подключенный к линейному входу звуковой карты IBM — совместимого компьютера и наблюдаем форму колебаний магнитного поля и их частотный спектр на экране его дисплея. Излишне говорить, что полученные осциллограммы или спектрограммы легко могут быть документированы в виде распечаток или в виде записей на дискетах.
В качестве преобразователя индукции переменного магнитного поля, в зависимости от диапазона анализируемых полей, могут использоваться феррозондовые, магНиторезистивные, холловские или, в простейшем случае, индукционные с интегрирующей цепочкой [1]. Мы применяем магниторезистивный преобразователь [2] с соответствующей электронной схемой согласования и усиления. Устройство питается от батареи "Корунд" и присоединяется к линейному входу звуковой карты компьютера. Вносить какие-либо изменения в схему компьютера не требуется. Поскольку отсутствует гальваническое соединение схемы компьютера с устройством, характеристики которого исследуются, подключение преобразователя к компьютеру совершенно безопасно для последнего.
Для придания компьютеру свойств осциллографа и спектроанали-затора в него загружаются, например, программы Winscope и Spectrogram 5.0 общим объемом менее 1 Мбайта, бесплатно распространяемые через сеть Internet (или другие аналогичные). Найти и загрузить их можно, набрав указанные названия в любой поисковой системе, например, Yandex.
В качестве иллюстрации возможностей предложенного устройства на рис. 1 и 2 приводятся осциллограмма и спектрограмма индукции поля, создаваемого катушками отклоняющей системы монитора View Sonic (развертка по вертикали). Магниторезистивный преобразователь просто накладывался на корпус монитора. На спектрограмме индукции (рис. 2)
68
Ю.Я. Реутов, В.И. Пудов
видна помеха от поля промышленной сети (50 Гц). Видно также, что частота повторения колебаний составляет 85 Гц. Программа Spectrogram 5.0
Ly/1
д, г У / r}
Г J /
/ / f
/ V
Рис. 1. Осциллограмма индукции магнитного поля, создаваемого кадровыми отклоняющими катушками компьютерного монитора. Магниторезистивный преобразователь прикладывался к корпусу монитора снаружи.
позволяет определить частоты наблюдаемых колебаний и их гармоник с точностью не хуже одного герца. Благодаря этому, можно, например,
+
-20
-60
0
4
8
12
16
20
24
28 32 Hz/10
Рис. 2. Спектрограмма индукции магнитного поля, создаваемого кадровыми отклоняющими катушками компьютерного монитора. Магниторезистивный преобразователь прикладывался к корпусу .монитора снаружи. Видна помеха промышленной сети.
контролировать частоту вращения двигателя магнитофона, не вскрывая его.
Институт физики металлов УрО РАН
Поступила в редакцию 10 июля 2003 г.
ЛИТЕРАТУРА
1.Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.В., Щелк и н А.П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки.— Л.: Энергия, 1972.— 272 с.
2. Реутов Ю.Я. Некоторые аспекты применения магниторезистивного преобразователя.— Дефектоскопия. 2001, № 12, с. 31—36.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.