Патент ссср 154938

Патент ссср 154938

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 154938

Класс G 01r; 21е, Зо1

СССР

6",". 1 :, ;,;г yj

1; 1, iг// ::: J .«, xl, i, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l7одписная группа М 95

И. А. Зограф и С, А, Спектор

ЦИФРОВОИ АМПЕРМЕТР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Заявлено 16 августа 1962 г. за М 791097/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» х а 11 за 1963 г.

Известны приборы, использующие явления ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для измерения больших постоянных токов. Однако они имеют ограниченный диапазон применения (не пригодны для измерения токов ниже сотен ампер, так как потребляемая ими от источника измеряемого тока мощность велика, и токов, начиная от нуля, так как индукция магнитного поля при малых значениях измеряемого тока весьма мала).

В предлагаемом цифровом амперметре постоянного тока используется дополнительная подмагничивающая обмотка, надетая на ярмо и питаемая от стабильного источника постоянного тока, в результате чего создается начальное подмагничивание ферромагнитного ярма. Это позволяет расширить диапазон измерения токов. Кроме того, для устранения влияния магнитных полей температуры и нестабильности подмагничивающего поля в предлагаемом цифровом амперметре постоянного тока имеется два воздушных зазора в магнитопроводе преобразователя, в каждом из которых помещен датчик ЯМР. При нулевом значении измеряемого тока разность между частотами ЯМР в обоих зазорах равна нулю, и при наличии измеряемого тока — пропорциональна его величине.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого цифрового амперметра постоянного тока с постоянным подмагничиванием; на фиг. 2 — структурная схема цифрового амперметра с дифференциальным преобразователем.

Амперметр содержит преобразователь 1, датчик 2 ЯМР, измерительную цепь 3 ЯМР, индикатор резонанса 4, цифровое устройство 5 для измерения частоты ЯМР, смеситель б и генератор 7, частота кото¹ l54938 рого соответствует величине подмагничивающего поля. На ярмо преобразователя намотана подмагничивающая обмотка Юц и измерительная обмотка Wx.

Выходная величина (частота) связана с измеряемым током выражением: (х — (о + к где fp — частота ЯМР, соответствующая полю начального подмагнпчивания и нулевому з начению измеряемого тока;

/г — коэффициент преобразования преобразователя.

Для получения прямой зависимости между выходной величиной и измеряемым током создают подмагничивающее поле такой величины, гтобы fp — — 10" (п,— целое число, выбирается таким, чтобы было удобно оонаруживать сигнал ЯМР). Если в получающемся на табло прибора числе не принимать во внимание крайнюю левую цифру (например, сдвинуть ее за пределы табло), то результат находится в прямой зависимости от измеряемого тока. Этого можно достигнуть также, если смешать частоту ЯМР f, в зазоре преобразователя с частотой tp. Для этого предусмотрен дополнительный генератор 7, частота которого fp соответствует величине начального подмагничивающего поля.

Начальное подмагничивающее поле может быть также получено при помощи постоянного магнита.

Однако, в слу.чае использования постоянных магнитов, погрешности приборов возрастут, так как они в значительной мере будут определяться гистерезпсом магнитотвердого материала постоянного магнита и его малой магнитной проницаемостью. Для уменьшения указанных погрешностей и исключения влияния внешних магнитных полей и температуры используют амперметры с дифференциальными преобразователями. Дифференциальные преобразователи с начальным подмагни гпванием имеют два воздушных зазора 8 и 9 и две обмотки Wn u W.. (измерительную и подмагничивающую). Поток, создаваемый измеряемым током, в одном зазоре складывается с полем постоянного подмагничпвания, а в другом — вычитается из него. Следовательно, в одном зазоре будет частота ЯМР f,, = fp+И,, а в другом — j,;, === f — И, Частоты f.,-, и,, смешиваюгоя и на выходе смеаителя б (фиг. 2) получают напряжение, частота кото рого пропорциональна измеряемому току:

f, — = 2И,-.

Использование дифференциальных преобразователей позволяет создать цифровые амперметры с пределом измерения от нескольких миллиампер до десятков ампер.

Предмет изобретения

1. Цифровой амперметр постоянного тока с измерением токов при помощи ядерного магнитного резонанса, содержащий преобразователь в виде ферромагнитного ярма, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерения токов, ярмо снабжено дополнительной подмагничивающей обмоткой, питаемой от стабильного источника постоянного тока.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения погрешности, вызванной влиянием внешних магнитных полей, температуры и нестабильности подмагничивающего поля, в магнитопроводе прсобразователя имеются два воздушных зазора, в каждом из которых помещен датчик ядерного магнитного резонанса, так, что прн нулевом значении измеряемого тока разность между частотами ядерного магнитного резонанса в обоих зазорах равна нулю, а при наличии измеряемого тока, пропорциональна его величине. (:оставитель описания Ю. И. Теснек осдакгор Л. Шипулина Тскред А. А. Камышникова .-i>0 Поди. к пс ь 16/3 11 1963 г. Формат бум. 70;>(!08, >к

;it>33 Я!Н Тира>к !75

Ц1-1ИИ!1И Государствеlilioi ко>иптета ио дела>н изобретений

Москва, Центр, пр, (: ерова, д. 4

Типография, Москва, ут. Фр. Энгельса, !6

Корректор О. Тюрина

Об>ьегн 0,26 изп. л.

Цена 1 к1п и о Ге>>ыти0 ((г 1>