Измеритель мгновенных значений магнитных полей с помощью датчиков холла

Измеритель мгновенных значений магнитных полей с помощью датчиков холла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для измерения мгновенных значений переменно-импульсных и постоянных магнитных полей , например, в ускорителях заряженных частице помощью датчика Холлэ питаемого повышенным импульсным током. Цель изобретения - повышение быстродействия измерителя мгновенных значений магнитных полей - достигается введением операционного усилителя 14, ключа 13 и резистора 15. Устройство также содержит источник 1 импульсного тока, датчик Холла 2, регистратор 3, источник опорного напряжения 4, операционные усилители 5, 6, 7, линию задержки 8, операционный усилитель 9. резисторы 10, 11, 12.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (я)л G 01 R ЭЭ/06

ГОСУДАРСТВЕ ННЪ|й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 х

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 530291 (21) 4732995/21 (22) 07.07.89 (46) 15,10.91. Бюл. М 38 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) В.М.Лачинов (53) 621.317,44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 530291, кл. G 02 R 33/06, 1977. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МГНОВЕННЫХ 3НА4ЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С ПОМОЩЬ)0

ДАТЧИКОВ ХОЛЛА (57) Изобретение относится к технике магнитных измерений и предназначено для изИзобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения мгновенных значений переменно-импульсных и постоянных магнитных полей, например, в ускорителях заряженных частиц с помощью датчика Холла (ДХ), питаемого повышенным импульсным током, Цель изобретения — повышение быстродействия измерителя мгновенных значений магнитных полей.

На фиг. 1 представлена схема измерителя; на фиг. 2- эпюры измеряемого импульса и реакции цепи обратной связи на выходной сигнал.

Измеритель содержит источник 1 испульсного тока и строб-импульса, датчик

Холла 2, регистратор (АЦП) 3; источник 4 опорного напряжения, операционные усилителя (ОУ) 5, 6 и 7, линию 8 задержки, операционный усилитель 9, резисторы 10.!

Ж 1684762 А2 мерения мгнове!:ных значений переменно-импульсных и постоянных магнитных полей, например, в ускорителях заряженных частиц с помощьюдатчика Холла, питаемого повышенным импульсным током. Цель изобретения — повышение быстродействия измерителя мгновенных значений магнитных полей — достигается введением операционного усилителч 14, ключа 13 и резистора 15.

Устройство также содер>кит исто Гник 1 импульс юго тока, датчик Холлл 2, регистратор

3, источник опорного напряжения 4, операционные усилители 5, б, 7, линию задержки

8, операционный усилитель 9. резисторы 10, 11, 12. 2 ил.

11 и 12, управляемый ключ 13, операционный усилитель 14 и резистрор 15.

Первый выход источника 1 ил пульсного тока соединен с входом датчика Холла 2, а выход ДХ подан на вход усилителя 5, Выход этого усилителя связан с входом усилителя б, а выход послед IQI î — с регистратором 3.

Выход усилителя 6 через резистрор 15 соединен с неинвер1ирующим входом усилителя

7, который через управляющий нормально разомкнутый ключ 13 соединен с инвертирующим входом усилителя 7 и выходом источника 4 опорного напряжения. Вход управления ключом 13 через усилитель 14 соединен с первым выходом источника 1 им ульсного тока . Выход усилителя 7 через линию эадер>кки на время т соединен с неинвертирующим входом усилителя 9. Инвертирующий вход усилителя 9 соединен с источником 4 опорного напряжения через рези1684762 с»при 10, 11 и 12. Выход ycL»f<«EEif< 9 cnepttt»e» c .и»вер1 ирую<цим оходо< < ycl

При подаче импульсного тока питания с длительностью гот блока 1 на датчик Холла

2 на выходе последнего E<03IIL1K„Q v L

6 сравнивается с опорным вь<ходным напряжением источника 4, а их разница, усилен«ая в ОУ 7, задерживэегся на время t о линии 8 задержки, а эагем последовагсльно усиливаетсл в ОУ 9 и 6, В результате она так воздействует на вход регистратора 3, по на нем непрерывно поддержиоаетсл с <ощение, равное по величине опорному ll !1pëжению с выхода источника 4. Обратнал связь является широкополостной. На»<,имер, при -. = 4 мкс возможно реализовать .tonocy час<от 0 — 10 кГц. В итзге <

Однако, после окончания рабочего импульса на выходе (фиг, 2) возникает сигнал реакции цепи обра1ной свлзи Iia появление на выходе ОУ 6 измерительного импульса с амплитудой до 5 B. Последний приводит к перезарядке имеющихсл в цепи обратной связи конденсаторов, корректируюо1их полосу пропускания усилителей 7 и 9, что в результате приводит к появлению на выходе ОУ 6 после окончания измеряемого импульса (фиг. 2) с <гtëëý г l 01иBoпоRoæt<0<»

t0

1!>

30 1

55 полярности с линейно нарос<аюiцим передним фронтом о пределах времени т, Начало заднего фронтэ это<о си<нала, амплитуда ксторого может pof:тигать нескольких воль г, сс отче < ст вует времени. когда <»змерлемый импульс на выходе ОУ 6 закончился. С этого мо.<го<та идет процесс обратной «ереэорядки корректирующих конденсаторов о цепи обратной связи. <1остолн«ал времени этого процесса для, например, указанного случал превышает 10 мкс и, следовательно, хвост этого изменения в смещении на входе регис1ратора буде1 существенно noe<,II»axl пог1ешность регистрации измсряемого импульса, если он появится г<осле предыдущеfo в пределах до 8 10 посголн;<ь<х времени с«ада имг<ульса реакции цепи обратной свя3LI, т.е. измеритель имеет как б:,I мертвое времл,до 80 -100 мкс), когда регистрация измеряемого полл с нормируемои малой погрешностью невозможна, В солзи с этим на входе цепи обратной сс яэи между оылодом ОУ 6 и неин вертирующим входом ОУ 7 включен дополнительный

pf.çèñòðoð 15, а дифференциалы<ый вход OY

7 эашунгиро«ан нормально разомкнутым управляемы<1 кл:о <ом 13. Кл<оч замыкается.

КОГДа На Его ОХОД ПОСтУПЧОГ ЧЕРЕЭ НОРМИРУtnlEL. и ОУ 14 импульс с выхода источника им. ульcного така питания датчика Холла, т. . . l pи поs<олениl1 измеряемого сl1« <алэ

«>оде регистратора 3 благодаря делителю н«<. ряжения t»a реэис < оре 15 и оста < очным сг»<ро1ивлан»е<. к<»о <а в замкнутом состоя..«»и на вход цепи обрат«ой свлэи попадет пра,ти сски более чем на порядок меньший

cl,<нал по сравнению с прототипом.

В результа<е на усилители 7 и 9 цепи обратной связи нет влияния со сгороны изме1эяемого импульса, нет процссса пере.-.арлдки корректирующих конденсаторов и нег импульса реакции цепи обратной связи

t

Усилитель 14 формирует сип<ал управnot

Формула изобретения

Измеритель мгновенных значений маг«<<г«ых полей с помощью датчиков Холла по авт, со. k 530291, о гл и ч а ю шийся тем, «1о, с целью пооь<шенил быстродействия из1684762

@ыг. /

Ссставитель В.Величкин

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 3507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С CP

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

Производственно-издательский комбинзт "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 мерителя, в него дополнительно введены операционный усилитель, ключ и резистор, причем вход операционного усилителя подключен к выходу источника импульсного тока, а выход — к управляющему входу ключа, один из контактов которого соединен с выходом источника опорного напряжения и инвертирующим входом третьего операционного усилителя канала обратной связи, а второй — с инвертирующим входом того же усилителя и в первым выводом дополни5 тельного резистора. второй вывод которого подключен к входу регистратора и выходу второго операционного усилителя.