Устройство для измерения индукции магнитных полей

Устройство для измерения индукции магнитных полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u>983607 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(Щ М. Кп.з (22)Заявлено06.07.81 (23) 3312317/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

С 01 R 33/06

Государственный комитет

ССС Р по делам изобретений и Открытий

Опубликовано 2312.82. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликовання описания 23.12.82 (ЩЩК621.317.44 (088.8) В.В. Брайко, И.П. Гринберг, С.Г. Яцивани,.

С.Г. Таранов и Г.И. Шувалов (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики AH Украинской CCP . (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ МЛГНИТНЬИ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к измерениям и может быть использовано в устройствах для измерения параметров постоянных, переменных и импульсных 5 магнитных полей.

Известно устройство для измерения индукции магнитного поля, содержащее источник стабилизированного напряжения, генератор, переключатель диапазонов, датчик Холла, демодулятор и регистратор (11 °

Недостатком его является погрешность измерения, вызванная напряжением неэквипотенциальности датчика

Холла. 15

Известно устройство для измерения индукции магнитных олей, содержащее датчик Холла, пары противоположных выводов которого подключены соответственно к выходным обмоткам двух понижающих трансформаторов и к вы ходам переключателя, управляющий вход которого соединен с первым выходом делителя частоты и с управляющим входом коммутатора тока, выход кото- 25 рого подключен к соединенным встречно-последовательно входным обмоткам понижающих трансформаторов, выход источника питания подключен к входу делителя частоты, выход переключате- З0 ля через последовательно включенные синхронный детектор, фильтр низкой частоты соединен с регистратором и через амплитудный детектор. - с индикатором, второй выход источника питания подключен к обьединенным вывода*л входных обмоток понижающих трансформаторов (21. .Недостаток — низкая точность.

Целью изобретения является.повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения индукции магнитных полей, содержащее датчик Холла, пары противоположных выводов которого подключены соответственно к выходным обмоткам двух понижающих трансформаторов и к входам переключателя, управляющий вход которого соединен с первым выходом делителя частоты и с управляющим входом коммутатора тока, выход которого подключен и соединенным встречно-последовательно входным обмоткам понижающих трансформаторов, выход источника питания подключен к входу делителя частоты, выход переключателя через последовательно включенные синхронный детектор, фильтр низкой частоты соединен с регистратором и

983607 через амплитудный детектор — c индикатором, второй выход источника питания подключен к объединенным выводам входных обмоток понижающих трансформаторов, введены фазовращатель, дешифратор, два формирователя и элемент И, причем третий выход источника питания через фазовращатель соединен с входом коммутатора тока, вход дешифратора подключен к второму выходу делителя частоты, а выходы че- )p рез формирователи подключены к первому и второму входам элемента И, третий вход которого соединен с третьим выходом делителя частоты, а выход — с управляющим входом синхронного детектора.

На фиг. 1 представлена схема устройства для измерения индукции магнитных полей.

Устройство содержит датчик 1 Холла с двумя парами противоположных электродов 2,3 и 4,5, понижающие трансформаторы 6 и 7, переключатель

8, синхронный детектор 9, фильтр 10 нижних частот, регистратор 11, амплитудный детектор 12, индикатор 13, коммутатор 14 тока, фазовращатель

15, источник 16 питания, делитель 17 частоты, дешифратор 18, элемент 19 И, формирователи 20 и 21.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, где — ток питания 22 датчика 1

Холла; напряжение 23 сигнала делителя 17 частоты; напряжение 24 коммутационных всплесков; напряжения 25 35 и 26 на выходах дешифратора 18, управляющие работой формирователей 20 и 21; выходные напряжения 27 и 28 формирователей 20 и 21; выходное напряжение 29 синхронного детектора 9 ро при измерении индукции постоянного магнитного поля.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 Холла запитывается от 45 источника Х6 питания поочередно через пары противоположных электродов.2,3 и 4,5. Подключение пар электродов датчика 1 Холла к источнику питания производится коммутатором 14 тока.

Переключатель 8 поочередно подключает пары противоположных электродов

2,3 и 4,5 датчика 1 Холла к входу синхронного детектора 9. Управление коммутатором 14 тока и переключателем 8 производится делителем 17 частоты таким образом, что при подключении одной из пар противоположных электродов датчика 1 Холла к источнику 16 питания другая пара противоположных электродов подключается к 60 входу синхронного детектора. Комм,;--тация пар противоположных электродов датчика осуществляется так, что в соответствии с свойством взаимности датчика 1 Холла по отношению к напряжению неэквипотенциальности и антивзаимности по отношению к ЭДС

Холла фаза ЭДС Холла после коммутации не будет изменять своего значения, а фаза напряжения неэквипотенциальности после коммутации будет изменять свое значение на 180 . Таким образом на выходе синхронного детектора 9 напряжение неэквипотенциальности будет изменять свой знак на противоположный с частотой коммутации пар противоположных электроhoâ датчика 1 Холла. Среднее значение напряжения неэквипотенциальности на выходе синхронного детектора 9 за период коммутации будет равным нулю и не будет оказывать влияния на результат измерения ЭДС Холла при воздействии на датчик индукции постоянных . магнитных полей, а выбор полосы пропускания фильтра 10 нижних частот осуществляется таким образом, что частота коммутации пар противоположных электродов лежит вне полосы пропускания фильтра и обеспечивает независимость от напряжения неэквипотенциальности результата измерения

ЭДС Холла при воздействии на датчик

Холла индукции синусоидальных и импульсных магнитных полей. При воздействии на датчик 1 Холла индукции синусоидальных магнитных полей измерение ЭДС Холла производится с помощью амплитудного детектора 12 и индикатора 13, а при воздействии импульсных магнитных полей — с помощью регистратора 11, в качестве которого могут использоваться осциллограф, самописец или иная регистрирующая аппаратура.

Величина напряжения коммутационных всплесков при переключении коммутатора 14 тока зависит от величины тока, протекающего в первичной обмотке трансформатора в момент переключения коммутатора 14 тока. С целью устранения асинхронизма между моментом перехода через ноль тока первичной обмотки трансформаторов и моментом переключения коммутатора

14 тока сигнал, поступающий с источника 16 питания, сдвигается относительно момента переключения фа0 зовращателем 15 таким образом, чтобы при переключении коммутатора 14 ток первичной обмотки трансформаторов 6 и 7 был равен нулю. При этом учитываются как фазовые задержки, связанные с формированием сигнала управления коммутатором 14 тока, так и фазовые задержки, обусловленные параметрами коммутатора 14 тока и трансформаторов 6 и 7. Кроме напряжения коммутационных всплесков при работе коммутатора 14 тока на вход синхронного. детектора 9 поступает напряжение коммутационных всплеск: ков, вызванное работой переключате983607 возникающих при работе переключателя и коммутатора тока, из информационного сигнала и повысить точность измерения. ля 8 и имеющее вид коротких импульсов, что позволяет исключить их влияние на работу устройства изменением коэффициента передачи синхронного детектора 9, который на время действия напряжения коммутационных

Формула изобретения всплесков на входе синхронного детектора у текто а 9 устанавливается равным

Устройство для измерения иь.укции . чи и оизводится соответствующим фор- магнитных полей, содержащее датчь;.чи производится соответств

I хронным детектором 9, которое осу- которого подключены соответственно ществляется дешифратором „ форми18 форми- к выходным обмоткам вух понижающих рователями 20 и 21 и элементом 19 И, трансформаторов и к входам переключаС выхода деши ратора 18 напряжение Testa Управляющий вход которого соерт с началом коммутационного всплес20 татора тока, выход которого подклю-, ка, поступает на формирователь чен к соединенным встречно-пос т ечно-последовавырабатывающий напряжение 27, длительтельно входным о моткам по ность низкого потенциала которого итель gp трансформаторов, выход источника пидолжна превышать максимальную длительHocTb напряжения 24 тоты, выход пе мента 19 И напряжение вво следовательно включенные синхронный сигнал управления синхронным детекто фильт низкой частоты соеост аю ий на элемент 19 И детектор, ФильтР низко тором 9, поступающи н динен с регистратором и через амплис .делителя 17 частоты. При этом в 25 тудный детектор — с инд с индикатором втоI моменты времени, соответствующие низ об д s aoaax ходны об фициент передачи синхронного детекток понижающих трансформаторов,.о т. тора 9 будет равен нулю и напряжение л и ч а ю,щ е е с я тем, что, с что с цекоммутационных всплесков будет ис- gg ения точности в него ввеного сигнала синхключено из выходног ены фазовращатель, дешифратор, два ронного детектора . д т а 9. Q нако для нор- дены азо формирователя и элемент И, причем мальной работ р ты синх онного детектотретий выход источника питания ченеобхо имо чтобы его управляT ичен B оба Рез фазовРащатель соединен с входом ющий сиг был ричен ба З е ио а нап яжения 23, С этой коммутатора тока, подключен к второму выходу делителя целью деш фр р елью дешифратор 18 выделяет напря.частоты, а выходы через формироватежение 26, поступающее на вход формирователя 21. Выходное напряжение фор- ли подключены к первому и второму мирователя 21 вводится в сигнал уп- входам элемента. И, третий вход которавления.синхронным детектором 9

40 рого соединен с третьим выходом д— ечерез элемент 19 И., причем в силу лителя частоты, а выход — с управляравенства длительностей низкйх потен- ющим входом синхронного детектора. .циалов напряжений 27 и 28 сигнал Источники информации, управления синхронным детектором 9 принятые во внимание при экспертизе будет симметричен относительно момен- 45 1. Хомерики O.К. Применение гальтов изменения напряжения 23. ваномагнитных датчиков в устройствах

Таких образом, использование но- автоматики и измерений. М., Энергия, вых элементов — фазовращателя, де- 1971, с. 112. ф Формирователей схемы

2. Авторское свидетельство СССР совпадения позволяет исключить яа- 50 по заявке Р 2896571,кл.G 01 R 33 06

/ пряжение коммутационных всплесков, 09. 09. 80.

983607

М7

Составитель Т. Краснова

Редактор Н. Гунько Техред С.Мигунова . Корректрр М. Демчик

Заказ 9913/53

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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