Многоканальный тесламетр

Многоканальный тесламетр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ТЕСЛАМЕТР, содержащий стабилизатор постоянного тока, преобразователи Холла, холловские концы которых соединены с cooT-t ветствую1ци1у1И аналоговыми входами коммутатора , управляемый вход которого соединен с первым выходом блока управления коммутатором, и блок представления информации, отличающий с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены управляемый цифроаналоговый преобразователь, два ключа с блоком управления ключами, инвертор, второй коммутатор, программируемый усилитель и два блока гальванической развязки, расположенные вместе со стабилизатором постоянного тока, первым коммутатором и блоком его управления в изолированной части тесламетра, три блока выборки и хранения,, три управляемых ключа, блок Формирования опорных импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, вычислительный блок, расположенные вместе с блЪком представления информации с неизолированной части многоканального тесламетра , при этом аналоговый выход цифроаналогового преобразователя соединен с входами первого и ключей, причем выход первого ключа соединен с входом стабилизатора постоянного тока, а выход второго ключа соединен, с входом стабилизатора постоянного |ТОка через инвертор, управляемые ВХОДЫ первого и второго ключей соеди нены с соответствующими выходами бЛо ка управления ключами, управляемый , вход цифроаналогового преобразователя соединен с первым выходом первого блока гальванической развязки, выХод стабилизатора постоянного тока соединен с аналоговым выходом второго коммутатора, аналоговые входы которого соединены с соответствующими токовыми выводами преобразователей Холла, управляемый вход второго коммутатора соединен с вторым управляющим выходом блока управления коммутаторами , аналоговый выход первого коммутатора соединен с входом программируемого усилителя, управляемый вход (Л . блока управления коммутаторами соеди|Нен с вторым выходом первого блока галь-, с ванической развязки и управляемым входом блока управления ключами, третий уп равляющий ..выход блока управления коммутаторами соединен с четвертым входом первого блока гальванической развязки, третий выход первого блока гальванической развязки, соединен ьо с управляемым входом программируемоф го усилителя, выход которого соединен через второй блок гальванической развязки с аналоговыми входами со трех блоков выборки и хранения, аналоговый выход каждого из которых соф единен с входом соответствующего управляемого ключа, а выходы трех управляемых ключей соединены с входом аналого-цифрового преобразователя, управляемые входы каждого из трех блоков выборки и хранения и трех управляе1 ых ключей соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими выходами блока Формирования опорных импульсов, четвертый управляющий выход блока формирования опорных импульсов соединен с управляемьм входом аналого-цифрового преобразователя, вычислительнмй «лок

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 6 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

-(21) 3385191/18-21 (22) 26.01.82 (46) 30.06. 83. Бюл. Р 24 (72) N. N. Кабанов, В. П. Лавров, Ю. П. Обоищев, С. А. Скородумов и A. И. Федоров (53) 621.317.44(088.8) (56) 1. Труди ВНИИЭП, Л., 1971, Р 7, с. 82-90.

2. "Приборы.и техника эксперимента", 1981, Р 2, с. 262. (54)(57) 1 . МНОГОКАНАЛЬНЫЙ TECJIANETP, содержащий стабилизатор постоянного тока, преобразователи Холла, холловские концы которых соединены с соот- . ветствующи я аналоговыми входами ком. мутатора, управляемый вход которого соединен с первым выходом блока управления коммутатором, и блок представления информации, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повьпаения помехоустойчивости, в него дополнительно введены управляемый цифроаналоговый преобразователь, два ключа с блоком управления ключами, инвертор, второй коммутатор, прог" раммируемый усилитель и два блока гальванической развязки, расположенные вместе со стабилизатором постоян ного тока, первым коммутатором и бло ком его управления в изолированной части тесламетра, три блока выборки и хранения,, три управляемых ключа, блок формирования опорных ймпульсов, аналого-цифровой преобразователь, бЛок управления, вычислительный блок, расположенные вместе с блоком представления информации с неизолированной части многоканального тесламетра, при этом аналоговый выход цифроаналогового преобразователя соединен с входами первого и второго ключей, причем выход первого ключа соединен с входом стабилизатора постоянного тока, а выход второго ключа соединен с входом стабилизатора постоянного

„,SU„„1026099,тока через инвертор, управляемые входы первого и второго ключей соеди нены с соответствующими выходами бпока управления ключами, управляемый вход цифроаналогового преобразователя соединен с первым выходом первого блока гальванической развязки, выкод стабилизатора постоянного тока соеди. нен с аналоговым выходом второго коммутатора, аналоговые входы которого соединены с соответствующими токовыми выводами преобразОвателЕй

Холла, управляемый вход второго коммутатора соединен с вторым управля ющим выходом блока управления коммутаторами, аналоговый выход первого коммутатора соединен с входом програм- "Е мируемого усилителя, управляемый вход,блока управления коммутаторами соеди- / нен с вторым выходом первого блока галь- ванической развязки и управляемым вхо- С„ дом блока управления ключами; третий управляющий,выход блока управления Я коммутаторами соединен с четвертым входом первого блока гальваничесхой развязки, третий выход первого блока гальванической развязки, соединен с управляемым входом программируемого усилителя, выход которого соеди- © нен через второй блок гальванической развязки с аналоговыми входами трех блоков выборки и хранения, ана- Ц ) логовый выход каждого из которых соединен с входом соответствующего управляемого ключа, а выходи трех управляемых ключей соединены с входом аналого-цифрового преобразователя, управляемые входы каждого из трех блоков выборки и хранения и трех уп- Ф равляемах ключей соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими выходами блока формирования опорных импульсов, четвертый управляющий выход блока формирования опорных импульсов соединен с управляемым входом аналого-цифрового преобразователя, вычислительный лок

102б099 включен последовательно между выходом аналогоцифрового преобразователя и входом блока управления, выход бло ка управления соединен с входом блока представления информации, первый, второй и третий управляющие выходы блока управления соединены с соответствующими входами первого блока галь. ванической развязки, четвертый управ. ляющий выход блока управления соединен с управляемым входом блока формирования опорных импульсов и управляемым входом вычислительного блока, управляемый вход блока управления соединен с четвертым выходом первого блока гальванической развязки.

2. Тесламетр по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что.вычислительный блок выполнен в.виде распределителя кодов измерений, умножитепя кода на два, запоминающего блока первого измерения, запоминающего блока второго измерения, запоминающего блока третьего иЗмерения, первого и второго .сумматоров, делителя кода на три и блока управления вычислительным блоком, при этом три выхода распределителя кодов измерений соединены соответственно с входом запоминающего блока первого измерения, с входом запоминающего блока второго измерения через умножитель кода на два и с входом запоминающего блока треть его измерения, выходы запоминающих блоков первого и второго измерений соединены с соответствующими входами первого сумматора, а выходы перво го сумматора и запоминающего блока третьего измерения соединены с соот- ветствующими входами второго сумма- тора, выход второго сумматора соединен с входом делителя кода на три, три управляемых входа распределителя кодов измерений соединены с пер-: вым, вторым и третьим выходами блока управления вычислительным блоком соответственно, управляемые входы запоминающих блоков первого, второго и третьего измерений соединены соот« ветственно с четвертым, пятым и шестым выходами блока управления вычиалительным блоком соответственно, два управляемых делителя кода на три соединены соответственно с управляемым .входом запоминающего блока третьего

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения магнитной индукции постоянного магнитного поля, а точнее к мнс оканальным средствам. измерения и седьмым выходом блока управления вычислительного блока.

3. 7есламетр по п..1, о т л и ч аю шийся тем, что.блок управления выполнен в виде блока автоматического выбора пределов измерений, состоящего из блока сравнения кодов и определения знака, блока считывания ин. формационного кода, формирователя импульса окончания выбора пределов измерений, регистра предела и блока управления, а также формирователя им пульсов запуска. коммутаторов и стабилизатора тока, блока управления переключением пределов измерений программируемого усилителя, блока форми рования кода адреса, генератора тактовых импульсов и программируемого запоминающего элемента, при этом первый, второй и третий управляющие выходы блока сравнения кодов и определения знака соединены соответственно с управляемым входом блока счи. тывания информационного кода, первым управляемым входом формирователя импульса окончания выбора предела измерений и первым управляемым входом блока управления, а первый и второй управляемые входы блока сравнения кодов и определения знака соединены соответственно с выходом регистра предела и выходом генератора тактовых импульсов, который соединен также с вторым управляемым входом блока управления.и входом регистра предела, первый; второй и третий управляющие выходы блока управления соединены соответственно с вторым управляемым входом формирователя импульса окончания выбора пределов измерений, управляемым входом формирователя импульсов запуска коммутаторов и стабилизатора тока и первым управляемым входом программируемого запоминающего элемента, второй управляемый вход которого соединен с выходом блока формирования кода адреса, первый и второй управляющие выходы формирователя импульса окон» чания выбора предела измерений соединены соответственно с блоком управления переключением .пределов измерений программируемого усилителя и блоком считывания информационного кода.

I измерений, обеспечивающим получение результатов измерений сигналов от большого колйчества преобразователей

Холла, которые используются в одном измерительном эксперименте.

1026099

Известна аналоговая многоканальная измерительная система, предназначенная для работы с преобразователями Холла, которая построена по прин-. ципу прямого усиления P1) .

Известное устройство содержит отдельные измерительные каналы для каж дога преобразователя Холла, что привалит к существенной аппаратурной . избыточности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальный тесламетр ТД-9, содержащий стабилизатор постаяннога тока, преобразователи Холла, холловские концы которых соединены с соответствующими аналоговыми входами коммутатора, управляемый вход которого соединен с первым выходом блока управления коммутатором, и блок . представления информации f2) .

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость, что не позволяет производить точные измерения в условиях высокого уровня продольных и поперечных помех, характерных для испытательных стендов предприятий электротехнической промышленности.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости многаканальнога тесламетра.

Поставленная цель достигается тем, чта в многоканальный тесламетр, содержащий стабилизатор постоянного тока, преобразователи Холла, хояловские концы которых соединены с соответствующими аналоговыми входами коммутатора, управляемый вход которого соединен с первым выходом блока управления коммутатором, и блок представления информации, допол нительно введены управляемый цифроаналоговый преобразователь, два клю" ча с блоком управления ключами, инвертор, второй коммутатор, программируемый усилитель и два блока гальванической развязки, расположенные вместе со стабилизатором постоянноio тока, первым коммутатором и блоком его управления в изолированной части тесламетра, три блока выборки и хранения, три управляемых ключа, блок формирования опорных импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, вычислительный блок, расположенные вместе с блоком представления информации в неизолированной части многоканального тесламетра, при этом аналоговый выход цифроаналогового преобразователя соединен с входами первого и второго ключей, причем выход первого ключа соединен с входом стабилизато. ра постоянного тока, а выход второго ключа связан с входом стабилизатора постоянного тока через инвертор, управю яемые входы первого и второго

20

30

40

50

60 -бл

65 бл ключей соединены с соответствующими выходами блока управления ключами, управляемый вход цифроаналогового преобразователя соединен с первым выходом первого блока гальванической развязки, выход стабилизатора постоянного тока соединен с аналоговым выходом второго коммутатора, аналоговые входы которого соединены с соответствующими токовыми выводами преобразователей Холла, управляемый ахоп второго коммутатора соединен с вторым управляющим выходом блока управления коммутаторами, аналоговый выход первого коммутатора соединен с входом программируемого усилителя, управляемый вход блока управления коммутаторами — с вторым выходом первого блока гальванической развязки. и управляемым входом блока управления ключами, третий управляющий выход блока управления коммутаторами соединен с четвертым входом первого блока гальванической развязки, третий выход первого блока гальваничес; кой развязки связан с управляемым входом программируемого усилителя, выход которого соединен через второй блок гальванической развязки с аналоговыми входами трех блоков выборки и хранения, аналоговый выход каждого из которых соединен с,входом соответствующего управляемого ключа, а выходы трех управляемых ключей соединены с входом аналогоцифрового преобразователя, управляемые входы каждого из трех блоков выборки и хранения и трех управляемых ключей соединены соответствен- . но с первым, вторым и третьим управляющими выходами блока формирования опорных импульсов, четвертый управляющий выход блока формирования опорных импульсов соединен с управляемым входом. аналого-цифрового преобразователя, вычислительный блок включен последовательно между выходом аналого-цифрового преобразователя и входом блока управления, выход блока управления соединен с входом блока представления информации, а первый, второй и третий управляющие выходы блока управления соединены с соответствующими входами первого блока гальванической развязки, четвертый управляющий выход блока управления соединен с управляемым входом блока формирования опорных импульсов и управляемым входам вычислительного блока, управляемый вход блока управления соединен с четвертым выходбм первого бло-. ка гальванической развязки.

Вычислительный блок содержит распределитель кодов измерений, умножитель кода на два, запоминающий ок первого измерения, запоминающий ок второго измерения, запоминающий

10260

99 б блок третьего измерения, первый и вто рой сумматоры, делитель кода на три и блок управления вычислительным блоком, при этом три выхода распределителя кодов измерений соединены соответственно с входом эапоминающего блока первого измерения, с входом запоминающего блока второго измерения через умножнтель кода на два и с входом запоминающего блока треть его измерения, выходы запоминающих блоков первого и второго измерений соединены с соответствующими входами первого сумматора, а выходы первого

10 сумматора и запоминающего блока третьусилителя, блока Формирования кода

45 адреса, генератора тактовых импульсов и программируемого запоминающего элемента, при этом первый, второй и третий управляющие выходы блока сравнения кодов и определения знака соединенй соответственно с управляемым входом блока считывания информационного кода, первым управляемым входом формирователя импульса окончания выбора предела измерений и первым управляемым входом блока управления, а первый и второй управляемые входы блока сравнения кодов и определения знака соединены соответственно с выходом регистра предела и выходом генератора тактовых импульсов, 60 который соединен также с Вторым управляемым входом блока управления. в входом регистра предела, первый, второй и третий управляющие выходы .,блока управления соединены соответего измерения соединены с соответст- 15 вующими входами второго сумматора, выход второго сумматора соединен с входом делителя кода на три, три управляемых входа распределителя кодов измерений соединены с первым, вторым и третьим выходами блока управления вычислительным блоком соответственно, управляемые входы запоминающих блоков первого, второго и третьего измерений соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым вы содами блока управления вычислительным блоком соответственно, два управляемых входа делителя кода на три соединены соответственно с управляемым входом запоминающего блока третьего измерения и седьмым выходом блока управления вычислительным блоком.

Блок управления содержит блок автоматического выбора пределов измерений, состоящий иэ блока сравнения кодов и определения знака, блока считывания информационного кода, Формирователя импульса окончания выбора предела измерений, регистра предела и блока управления, а также 40 формирователя импульсов запуска коммутаторов и стабилизатора, тока, блока управления переключением пределов измерений программируемого ственно с вторым управляемым входом ю

Формирователя импульсов окончания выбора пределов измерений, управляемым входом формирователя импульсов запуска коммутаторов и стабилизатора тока и первым управляемым входом программируемого запоминающего элемента, второй управляемый вход которого соединен с выходом Формирователя кода адреса, первый и второй уп» равляющие выходы Формирователя импульса окончания выбора предела измерений соединены соответственно с блоком управления переключением пределов измерений программируемого усилителя и блоком считывания информационного кода.

На Фиг. I представлена схема многоканального тесламетра; на Фиг.2пример выполнения вычислительного блока; на Фиг. 3 - пример выполнения блока управления. многоканальный тесламетр (фиг. 1) содержит в своей изолированной части коммутаторы 1 и 2, аналоговые входы которых соединены соответственно линиями связи с токовыми и холловскими выводами преобразователей Xeh» ла 3.1-3.п а аналоговые выводы коммутаторов 1 и 2 соединены соответственно с выходом стабилизатора

4 постоянного тока и входы программируемого усилителя 5, управляемые входы коммутаторов 1 и 2 и усилителя 5 соединены соответственно с вто» рым управляющим выходом блока б управления коммутаторами, первым уп« равляющим выходом блока б управления коммутатором и третьим выходом первого блока 7 гальванической раэвяз ки, управляемый вход управляемого цифроаналогового преобразователя (ПАП)8 соединен с первым выходом первого блока 7 гальванической развязки, выход управляемого HAH 8 связан с входами ключей 9 и 10, причем выход ключа 9 соединен с входом стабилизатора 4, а выход ключа 10 с входом стабилизатора 4 через инвер. тор 11, управляемые входы ключей

9 и 10 соединены с соответствующими выходами блока 12 управления ключами управляемый вход которого в свою очередь, соединен с управляемам входом блока 6 управления коммутаторами и вторым выходом первого блока

7 гальванической развязки, четвертый вход первого блока 7 гальванической развязки связан с третьим управляющим выходом блока 6 управления коммутаторами, выход программируемого усилителя 5 соединен через. второй блок 13 гальванической развязки с аналоговымц входами трех блоков 14, 15 и 16 выборки и хранения, аналоговые выходы которых соединены соотиет ственно с.входами трех управляемых ключей 17,. 18 и 19..выходы трех уп1026099

7i равляемых ключей 17, 18 и 19 связан с входом аналого-.цифрового преобразователя (АЦП)20, управляемые входы трех блоков 14, 15 и 16 выборки и хранения и трех управляемых ключей 17, 18 и 19 - соответственно с первым, вторым и третьим управляющими выходами блока 21 Формирования опорных импульсов,,четвертый управляющий выход блока 21 формирования опорных импульсов соединен с управляемым входом аналого-цифрового преобразователя 20, выход которого соединен линней связи 22.с входом выЧислительяого блока 23, выход которого связан линией связи 24 с входом блока 25. управления, выход .последнего соединен линией связи 26 с входом.,блока 27 представления инФормации, первый, второй, третий управляющие выходы блока 25 управления соединены соответственно линиямн связи 31, 30 и 28 с соответствующими входами первого блока 7 гальванической развязки, четвертый управляющий выход блока 25 управления соединен линией связи 32 с управ ляемым входом блока 21 формирования опорных импульсов и управляемым входом вычислительного блока 23, управляемый вход блока 25 управления соединен с четвертым выходом

nepaoro блока 7 гальванИческой развязки линией связи 29.

Вычислительный блок 23 (фнг. 1) содержит распределитель 33 кодов измерений, три выхода которого соединены соответственно с входом запоминающего блока 34 первого измерения, входом умножителя 35 кода на два и запоминающим блоком 36 третьего измерения, причем выход умножителя

35 на два соединен с .входом эапоминающегЬ блока 37.второго измерения, выходы запоминающих блоков 34 и 37 первого и второго измерений связаны соответственно с двумя входами первого сумматора 38, а выходи первого сумматора 38 и запоминающего блока третьего измерения 36 соединены соответственно с двумя входами второго сумматора 39, выход которого свя.зан с входом делителя 40 кода на три, три управляемых входа распределителя 33 кодов измерений соединены соответственно с первым, вторым и третьйм выходами блока управления вычислительным блоком 41, управляемые входы трех запоминающих блоков

34, 37 и 36 соединены соответственно с четвертым, пятым и шестыч выходами блока управления вычислительным блоком 41, два управляемых входа делителя 40 кода на три соединены соответственно с-управляемым входом запоминающего блока 30 третьего измерения и седьмым выходом блока управления вычислительным блоком 41,.

ы Блок 25 управления (Фиг. 1)-со,держит блок автоматического выбора пределов измерений, который состоит из блока 42 сравнения кодов и опре деленйя знака, блока 43 считывания информационного кода, формирователя

44 импульса окончания выбора пределов измерений, регистра 45 предела .и блока 46 управления, а также Формирователь импульсов запуска комму.1О татора и стабилизатора 47 тока, блок управления переключением ределов измерений программируемого усилителя 48,.блок 49 Формирования кода адреса, генератор 50 тактовых импуль

15 сов и программируемый запоминающий элемент 51, при sroM первый, второй и третий управляющие выходы блока . 42 сравнения кодов и определения знака соединены соответственно с управляемым входом блока 43 считывания ииформационного кода, первым управляемым входом формирователя 44 импульса окончания выбора предела измерений и первым управляемым вхо2 дом блока 46 управления, а первый и второй управляемые входы блока 42 сравнения кодов и определения знака соединены соответственно с выходом регистра 45 предела и выходом генера. тора .50 тактовых импульсов, который соединен, кроме того, с вторым управляемам входом блока 46 управления и входом регистра 45 предела, первый, второй и третий управляющие выходы блока 46 управления соединеЗ5 ны соответственно с вторым управляемым входом формирователя 44 импульса окончания выбора пределов измерений, управляемым входом формировате" ля импульса запуска коммутаторов

49 и стабилизатора 47 тока и первым управляемым входом программируемого запомиющего элемента 51, второй управляемый вход которого соединен с выходом блока 49 Формирования

45 кода адреса, первый и второй управляющие выходи формирователя 44 импульса окончания выбора предела измерений соединены соответственно с блоками 48 управления переключением пределов измерений и блоком 43 .считывания информационного кода.

Р

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим один из предусмотренных режимов работы (адресный). Преобразование в код сигнала с преобразователя Холла (ПХ), помещенного в измеряемое магнитное поле, производится в тесламвтре за три такта.

В первый такт запускающий импульс

60 с третьего управляющего выхода блока 6 управления коммутаторами через первый блок 7 гальванической passesкк к линию связи 29 поступает на вход блока 49 Формирования кода адЯ реса блока 25 управления, который

1026099 по коду выбранного канала (двоичнодесятичный код) формирует код адреса (8-разрядный двоичный код), поступающий на второй управляемый вход программируемого запоминающего элемента 51 блока 25 управления. В прог раммируемом запоминающем элементе 51 блока 25 управления занесены значения кодов опорного напряжения, задающих значения токов управления для каждого из преобразователей

Холла 3.1-3.п с учетом линеаризации и симметрирования их характеристик преобразования. Эти значения зависят от номера выбранного преобразователя Холла (номер канала), .предела измерений, полярности измеряемого магнитного поля и температурной области (4,2 К или 293 К). Одновременно на коммутаторы 1 и 2 подаются управляющие сигналы с второго и первого управляющих выходов блока 6 управления коммутаторами соответственно на замыкание соответствующих контактов реле коммутаторов 1 и 2, которые соединяют соответственно токовые выводы преобразователей Холла 3,1-3.n c выходом стабилизатора

4 тока и холловские выводы тех же преобразователей Холла с входом программируемого усилителя 5. На первый управляемый вход программируемого запоминающего элемента 51, блока 25 управления поступает код разрешения выборки с блока 46 уп— равления, сформированный иэ кодов температурной области, старшего предела измерений и положительной полярности измеряемого поля. Код опорного напряжения из программируемого запоминающего элемента 51 по линии связи 31 поступает через первый блок 7 гальванической развязки на вход управляемого цифроаналогового преобразователя 8. С формирователя импульсов запуска коммутаторов и стабилизатора 47 тока блока 25 но линии связи 30 поступают импульсы через первый блок 7 гальванической развязки на первый управляемый вход блока 6 управления коммутаторами и вход блока 12 управления ключами, который управляет ключами 9 и 10.

Положительный импульс опорного напря жения длительностью порядка 50 мкс поступает на вход стабилизатора 4 тока, при этом стабилизатор.4 тока выдает положительный импульс тока с амплитудой, пропорциональной заданному коду опорного напряжения, который через замкнутый ключ коммутатора 1 поступает на токовые выводы выбранного преобразователя Холла, а положительный импульс ЭДС Холла с этого преобразователя Холла через замкнутый кляч коммутатора 2 поступает на вход программируемого усилителя 5, включенного на старшем пределе измерений посредством сигнала с блока 48 управления переключением пределов измерений блока 25 управления, поступающего через линию связи 28 и первый блок 7 гальванической развязки. С выхода усилителя 5 через второй блок 13 гальванической развязки на вход блока 14 выборки .и хранения поступает входной сигнал

0 () = Ug + Ug(t)) где Ug - макси10 мальное значение входного сигнала, а U (t ) — мгновенное значение по1 перечной помехи. По команде с соответствующего управляющего выхода блока 21 формирования опорных им15 пульсов производится выборка и хранение этого сигнала, после чего по команде с блока 21, управление кото. рым, в свою очередь, происходит от генератора 50 тактовых импульсов блока 25.управления через линию связи 32, замыкается ключ 17, подавая на вход MID 20 с блока 14 выборки и хранения сигнал Uz<(t<); и производится преобразование его в код

А = К (Ц + U(t )g (>à) +Ь (1) ! .где К вЂ” номинальное значение коэф1 фициент а преобразования;

3 - мультипликативная составляЗО ющая погрешности; аддитивная составляющая погрешности.

Полученный код первого измерения через распределитель 33 кодов измерений,заносится в запоминающий блок

34 первого измерения вычислительного блока 23. Управление работой АЦП 20 производится с четвертого выхода

40 блока 21.

С выхода АЦП 20 результат первого измерения поступает в вычислиТельный блок 23 по линии связи 22. Работа вычислительного блока 23, а также

45 регистра 45 предела, блока 42 сравнения кодов и определения знака и блока 46 управления блока 25 определяется импульсами, подаваемыми от генератора 50 тактовых импульсов

5О блока 25 управления. Импульсы, пред- назначенные для управления работой вычислительного блока 23, поступают по линии связи 32 от генератора 50 тактовых импульсов.

Во втором такте отрицательный им55 пульс Опорного напряжения. д итель ностью порядка 50 мкс следующий сразу же за положительным импульсом первого такта, поступает на вход стабилизатора 4 тока с ключами 10

60 и инвертора 11, при этом стабилизатор 4 тока выдает отрицательный импульс тока с амплитудой, пропорциональной коду опорного напряжения, который через замкнутые контакты

65 ключей коммутатора 1 поступает на

1026099

121 (4) Л = (А, + д - гд )/3

Указанные в выражении (4) операции осуществляются первым 38 и вторым 39 сумматорами и делителем 40 кода на три. Управление работой вычислительного блока осуществляется от блока 41 управления. Подставив токовые выводы выбранного преобразователя Холла, а отрицательный импульс ЭДС Холла с этого преобразователя Холла через замкнутые контакты ключей коммутатора 2 — на вход программируемого усилителя 5, включенного на старшем пределе. С выхода усилителя 5 через второй блок гальванической развязки на вход блока 15 выборки и хранения поступает входной ,сигнал отрицательной полярности

U>z(t<) = 0о + U>(t ) + 40п где 0 - изменение поперечной помехи за интервал (t - t< ) по команде с соответствующего управляющего выхода блока 21 формирсвания опорных импульсов производится выборка и ,хранение, после чего по команде с блока 21 формирования опорных импульсов замыкается .управляемый ключ 18, подавая на вход АЦП 20 с устройства

15 выборки и хранения сигнал V „(t ), и производится преобразование его в код., А,=.к,(-u,+|j„{,) ао„)(1-61+ ь. (4

Полученный код второго измерения через распределитель 33 кодов измерений и умножитель 35 кода на два заносится в запоминающий блок 37 второго .измерения вычислительного блока 23.

В третьем такте со стабилизатора

4 ток управления не поступает на токовые выводы ПХ. С выходов усилителя 5 через второй блок 13 гальванической развязки на вход блока 16 выборки и хранения поступает входной гнал 0вх(t>) 0„(t„) + 2ь0, по команде с соответствующего управляющего выхода блока 21 формирования опорных импульсов производится его выборка и хранение, после чего.по коман (е с. блока 21 формирования опорных импульсов замыкается ключ 19, подавая на вход И1П 20 с блока 16 выборки и хранения сигнал 08х(t5), и производится преобразование его в код

А - КД ;,(„) + 2 0„(i- 8)+ Ь (3)

Полученный код третьего измерения через распределитель 22 кодов измерений заносится в запоминающий блок 36 третьего измерения вычислительного блока 23.

В вычислительном блоке 23 проиэво дится обработка результатов трехпоследовательных измерений по следующему закону: в выражение (4) отсчеты А, А и А»{ полученные при измерениях в каждом из трех, тактов, получим

О)"о т.е. рассматривая зависимость (5) как функцию предлагаемого тесламетра многоканального, можно убедиться, что в ней полностью. скорректирована аддитивная погрешность функциональið ных блоков тесламетра и в значительной.степени. ослаблена аддитивная погрешность, связанная с поперечной помехой. Следует указать, что влияние на результат йзмерений аддитивной погрешности, связанной с попереч ной помехой, определяется уже не .максимальным значением помехи, а ее изменением за промежуток времени g t, что позволяет добиться значительного подавления помехи. В многоканальном

20 тесламетре для поперечной помехи час тотой 50 FI1 (tZ t ) = (tq- trz)

50 мкс коэффициейт подавленйя поперечной помехи достигает 60 дБ.

Для подавления продольной помехи

25 частоты питающей сети с амплитудой до 200 В в многоканальном тесламетре все функциональные узлы размещаются соответственно в изолированной и неизолированной частях, причем -передача всех управляющих и информационных сигналов .из одной части в другую .производится во всех трех тактах соответственно через блоки 7 и 13 гальванической развязки, выполненные например, на трансформаторах с объемным витком, имеющих малые проходные емкости между первичной и вторичной обмотками (порядка 0,1 пФ),,что позволяет получать минимальную емкостную связь между изолированной и неизолированной частями многокан нального тесламетра.

Использование в скеме укаэанных устройств. позволяет свести до минимума преобразование продольной по45 мехи в поперечную и получать коэффициент подавления продольной помехи частоты питающей сети порядка

100 дБ. Учитывая, что коэффициент

:подавления поперечной помехи состав50 ляет 60 дБ, суммарный коэффициент подавления продольной помехи составляет 169 дБ.

Результат обработки сигналов из вычислительного блока 23 по линии связи 24 поступает в блок 25 управления на блок 42 сравнения кодов и определения знака. При соответствии кода измеряемой величины ко« дам, записанным в регистре 45 предела блока 25 управления и соответствующим работе тесламетра на старшем пределе измерений, и его знака блок 42 сравнения кодов и определения знака блока 25 управления выдает

65 команду на формирователь 44 импуль14

13

1026099 са окончания выбора преДелов измерений, который в свою очередь выдает команду на блок 43 считывания инфор-. мационного кода блока 25 управления, разрещающую передачу информационного кода и.знака на блок 27 представления информации через линию связи 26. В противном случае блок 42 сравнения кодов и определения знака блока 25 управления выдает команду в формирователь 44 импульса окончания выбора предела. измерений, который в свою очередь, выдает команду на блок 43 считывания инфог мационного кода, блока 25 управления, запрещающую передачу информационного кода и знака на блок 27 представления информации, и выдает команду в блок 48 переключением пределов измерений программируемого усилителя блока 25 управления и далее через линию связи 28 и первый блок 7 гальванической развязки в программируемый усилитель 5. Информация о .выбранном пределе измерений и знаке измеряемого магнитного поля с блока

42 сравнения кодов и определения знака блока 25 управления поступает в блок 46 управления блока 25 управления и далее в программиру-. ..емый запоминающий элемент 51 блока 25 управления, который по линии связи 31 выдает. необходимый код

10 опорного напряжения, соответствующий выбранному пределу измерений, знаку измеряемого поля, температурной области и номеру вйбранного преобразователя Холла. После этого произво 5 дится трехтактный цикл измерений на выбранном пределе. г

Таким образом, предлагаемый тесламетр обладает достаточной помехоустойчивостью, что позволяет проводить измерения в условиях высокого уровня продольных и поперечных помех.

102б099

Составитель M. Бухаров

Редактор Н. Безродная Техред Т. Фанта КорреКтор A. Тяско

Заказ 4553/38 Тираж 710 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал.ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4