Внешнее электромагнитное поле взаимодействует с магнитным потоком ориентированных определенным образом, под воздействием внешних механических напряжений, доменов, что приводит к его искажению и изменению характера напряжения, которое наводится в катушках нашего индикатора. В данном случае, внешнее электромагнитное поле создается в результате протекания переменного тока между контактами индикатора в поверхностном слое испытуемого образца.

В связи с тем, что мы предполагаем использовать индикатор магнитной анизотропии в измерительных целях, то нам следует позаботиться о метрологических характеристиках переменного тока, который будет протекать между контактами индикатора, а именно о постоянстве его амплитуды и частоты, а также постоянстве его формы. Если мы используем синусоидальный сигнал, то обеспечить постоянство, так сказать, его «синусоидальности».  Это под силу  только цифровым методам формирования синусоидального сигнала. 

Для формирования синусоидального сигнала мы использовали модуль Е14-440 производства ООО "Л Кард". 

Универсальный модуль АЦП/ЦАП на шину USB 2.0 (совместима с USB 1.1), особенно удобен для создания портативных измерительных систем на базе ноутбука. Имеет программно-управляемую настройку параметров сбора данных: числа и последовательности опроса входных каналов, диапазонов измерения, частоты преобразования АЦП. Возможна синхронизация сбора данных по внешнему синхросигналу или по уровню входного сигнала. Дополнительно имеются цифровые входы и выходы. Предусмотрена возможность установки двухканального ЦАП.

Применение цифрового сигнального процессора и возможность загрузки прикладных программ позволяют реализовывать различные функциональные алгоритмы и специализированные режимы работы модуля. Технические характеристики модуля можно посмотреть на этой ссылке.

Мы использовали прикладную программу  ReadWrite из модуля lusbapi33.exe, которая позволяет программно формировать напряжение на выходе ЦАП и, одновременно, оцифровывать с помощью АЦП выходной сигнал индикатора магнитной анизотропии (ИМА). 

Синусоидальный сигнал на выходе ЦАПа напряжением от - 5 v до + 5 v с помощью формирователя тока, разработанного в отд.74 ИЭС, поступает на контакты ИМА. Частота синусоидального тока 1000 Гц, а амплитуда тока 10 А. Оживление образца переменным магнитным полем приводит к проявлению поверхностного эффекта и, поэтому,  электромагнитное поле существует только в поверхностных слоях  образца, а измерению подвергаются только поверхностные упругие напряжения. При этом толщина слоя, который охватывается магнитоупругим измерением, тем меньше, чем выше частота переменного тока, питающего схему. В нашем случае наиболее оптимальной является частота 1000 Гц, при которой достигается достаточный уровень сигнала (снимаемый с катушек датчика), достаточная глубина проникновения электромагнитного поля в тело образца (около 0,1 мм), а также хорошо согласуется со скоростными возможностями модуля Е14-440.

Итак, мы задействовали в модуле Е14-440 один выход ЦАПа (программный формирователь синусоидального напряжения) и два входа АЦП (значение тока на входе ИМА и значение напряжения на выходе ИМА). Для анализа выходного файла , формируемого модулем Е14-440 в формате dat, мы использовали программное обеспечение «PowerGraph» - это современный инструмент регистрации, визуализации, обработки и анализа данных. Разработку, сопровождение и техническую поддержку ПО «PowerGraph» осуществляет ООО «ДИСофт».

Для снятия первичной намагниченности образца в зоне воздействия "оживляющим" электромагнитным полем, мы программно формируем пакет размагничивающих импульсов синусоидального тока...

Продолжение следует.