Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей

Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)983602. (61) Дополнительное к авт. свид-ву .(22) Заявлено 02.07.81 (21) 3310519/18-21 (И)М Кл з

G 01 R 33/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет .

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (%3)УДК 621 317 44 (088. 8) Опубликовано 23-12.82- Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 23.12.82 р

f"

В.Н. Грудцин, A.A. Новорасов, Н. Н. Силантьев <

В.Г. Тугарин и В.Н. Федоренко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ

ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть. использовано для измерения индукции переменных магнитных пс лей в широком частотном диапазоне.

Известны устрсйства для измерения магнитной индукции переменных магнитных полей, содержащие преобразователь Холла, генератор постоянного напряжения, усилитель переменного тока и выпрямитель. (1).

Однако данным устройствам свойственна низкая точность измерений, обусловленная высоким уровнем наводск в выходной цепи преобразователя. 15

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство, содержащее датчик

Холла, источник постоянного тока, катушку, стабилизатор постоянного тока, два формирователя постоянного и переменного напряжений, автоматический переключатель, преобразователь напряжение — код, блок деления, отсчетный блок и блок управления (2).

Однако данным устройствам свойственно низкое быстродействие и невы-. сокая точность измерений, обусловленная частотной зависимостью преобразо- >О вания переменного напряжения в постоянное.

Цель изобретения — повышение точности измерения и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения индукции переменных магнитных полей, содержащее псследовательно соединенные генератор постоянного тока, датчик Холла, формирователь постоянного напряжения, вход которого связан с входом формирователя переменного напряжения, а также последовательно соединенные преобразователь напряжения — код, блок деления и отсчетный блок, причем датчик Холла расположен в поле катушки индуктивности, подключенной к .стабилизатору псстоянного тока, дополнительно введены последсвательно соединенные блок определения экстремума и второй пре образователь налряжение — код, второй вход которого связан с выходом формирователя переменного напряжения и входом блока определения экстремума, первый вход подключен к первому входу первого пресбраэователя напряжение — код, а выход соединен с вторым входом блока деления причем второй вход первого преобразователя

983602 напряжение — код подключен к выходу формирователя напряжения.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройотво длЯ измерениЯ индукции переменных магнитных полей содержит датчик 1 Холла, генератор 2 постоянного тока, катушку 3 индуктнвности, стабилизатор 4 постоянного тока, формирователи постоянного 5 и переменного 6 напряжений, блок 7 определения10 экстремума, быстродействующие преобразователи 8 и 9 напряжение — код, блок 10 деления, отсчетный блок 11.

Устройство работает следующим образом. 15

Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный индукции переменного измеряемого поля и индукции дополнительного постоянного магнитного rIoля, создаваемого катушкой 3 индуктив-20 ности, питаемой от стабилизатора 4 постоянного тока, поступает на формирователи 5 и 6 постоянного и переменного напряжений.

Величина сигнала в момент прохождения максимального значения описывается формулой

U =3< S (6+>g+ = +oTI ) t где S — чувствительность датчика 30

Холла;

Эп — ток питания датчика Холла;

Вм „ — экстремальное значение индукции переменного магнитного поля; 35

В*цп — значение индукции постоянного магнитного поля. Формирователи 5 и 6 постоянного и переменного напряжений обеспечивают разделение постоянной и перемен- 40 ной составляющих соответственно.

Цикл измерения однотактовый.

В момент прохождения .экстремального значения, определяемого блоком

7 определения экстремума, происходит одновременный запуск быстродействующих преобразователей напряже .-. ние - код 8,и 9, выходные значения которых описываются формулами соответственно

М„=З.К„. Эп. 6 *Оп К, где Š— коэффициент преобразования

1 формирователя постоянной составляющей;

К4 - коэффициент преобразования первого преобразователя напряжений — код.

8 = S 3 -В „-К к где K2 — коэффициент преобразования формирователя переменной составляющей;

К" — коэффициент преобразования

2 второго преобразователя напряжение - код.

В результате деления кодов в блоке деления 10 имеем

И2 9 К2.ЭП ВМИК К2 К2 К2 ВИМК й= з „s-к, э„.в „-к„= к„, к„ ед,„

Из последнего выражения видно, что отсчетный блок 11 зафиксирует код, пропорциональный максимальному значению индукции переменного магнитного поля, не зависящей от .нестабильности питания датчика Холла и его параметров, вносящих превалирующее значение в погрешность измерения, при стабильных значениях коэффициентов преобразования формирователей 5 и 6 переменной и постоянной составляющей и преобразователей 8 и,9 напряжение - код.

Формула изобретения

Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей, содержащее последовательно соединенные генератор постоянного тока, датчик Холла, формирователь постоянного напряжения, вход которого связан с входом формирователя переменного напряжения, а также последовательно соединенные преобразователь напряжение — код, блок деления и отсчетиый блок, причем датчик Холла расположен .в поле катушки индуктивности,.подключенной к стабилизатору постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок определения экстремума и второй преобразователь напряжение— код, второй вход которого связан с выходом формирователя переменного напряжения a входом блока определения экстремума, первый вход подключен к первому входу первого преобразователя напряжение — код, а выход соединен с вторым входом блока деления, причем второй вход. первого преобразователя напряжение - код подключен к выходу формирователя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертизе

1. Афанасьев Ю. В. Иагнитометрические преобраэователи, приборы, установки, Л., Энергия, 1972, с. 202-203.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 741207 кл..G 01 В 33/02, 1977.

983602 д-акоп

Составитель М. Кпыков

Техред С.Мигунова Корректор М. Демчик

Редактор Н. Гунько

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

Закаэ 9913/53 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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