Способ поверки средств измерений магнитной индукции переменного магнитного поля и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01R33/02 

2, Устройство для осуществления , способа по П.1, содержащее меру магнитной индукции с компенсатором помех медленных и быстрых вариаций, подключенный к ней источник с изме рителем переменного тока и регистрирующий прибор,о тличающеес я тем, что, с целью повышения производительности поверки, оно снабжено последовательно соединенным блоком пороговых уровней, блоком сравнений , преобразователем сравнений в цифровой код и запоминающим блоком, а Также блоком уг1равления при этом второй вход блока сравнений соединен с поверяемым средством измерений, выход запоминающего блока с регистрирующим прибором второй и третий входы запоминающего блрка подключены к первому выходу блока управления и ко второму выходу источника с измерителем переменного тока соответственно, а второй выход блока управления - ко входу источника с измерителем переменного тока.

1. Способ прверки средств измерений магнитноГ) индукции переменного магнитного поля путем воспроизведения магнитной индукции одного уровня или в зависимости, обратно пропорциональной частоте, на фиксированных частотах диапазона измерений поверяемого средства измерений, регистрации его выходного напряжения и нормирования, отличаю щийсятем, что,с целью повышения производительности поверки, при воспроизведении магнитной индукции переменного магнитного поля одного уровня или в зависимости, обратно пропорциональной частоте, непрерывно изменяют по закону геометрической прогрессии его частоту, сравнивают выходное напря, жение поверяемого средства измере.НИИ с нормированным для него уровнем порога напряжения и по обе стороны от него с дополнительными уровнями, выраженными в виде нормированного § ряда погрешностей, формируют из (Л результатов срайнений цифровые коды с последующей фиксацией их на каждом периоде переменного магнитного поля и преобразуют зафиксированные коды в удобную для наблюдения или регистрации форму. tc оо to О)

f

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки средств измерений магнитной индукции переменного магнитного в инфразвуковом и звуковом диапазонах частот.

Известен способ для поверки средств измерений магнитной индукции переменного магнитного поля, основанный на компенсацийвнешних магнитных помех, воспроизведения магнитной индукции переменного магнитного поля одного уровня или в зависимости,обратно пропорциональной частоте, на фиксированных частотах диапазона измерений поверяемого средства измерений, регистрации выходного напряжения поверяемого средства измерений и нормировании 1 .

Однако производительностьповерки его недостаточна.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее меру магнитной индукции с компенсатором помех медленных и быстрых вариаций, источник переменного тока с измерителем и многоканальный самописец 2.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной производительностью поверки средств измерений магнитной индукции переменного магнитного прля.

Цель изобретения - повышение производительности поверки.

Указанная цель достигается тем, что согпасно способу поверки средств

измерений магнитной индукции переменного магнитного поля путем воспроизведения магнитной индукции одного уровня или в зависимости, обратно пропорциональной частоте, на фиксированных частотах диапазона измерений поверяемого средства измерений, регистрации его выходного напряжения и нормирования, при воспроизведении

Магнитной индукции переменного магнитного поля одного уровня или в зави симости, обратно пропорциональной частоте,непрерывно изменяют по закону геометрической прогрессии его частоту, сравнивают выходное напряжение поверяемого средства измерений с нормированным для него уровнем порога напряжения и по обе .стороны от него с дополнительными уровнями, выраженными в виде нормированного ряда погрешностей, формируют из результатов сравнений цифровые коды с последующей фиксацией их на каждом периоде переменного магнитного поля и преобразуют зафиксированные коды в удобную для наблюдения или рёгистрации форму.

Устройство для осуществления данного способа, содержащее меру магнитной индукций с компенсатором помех медленных и быстрых вариаций, подключенный к ней источник с измерителем переменного тока и регистрирующий прибор, снабжено последовательно соединенными блоком пороговых уровней, блоком сравнений, преобразователем сравнений в цифровой код и запоминающим блоком, а также блоком управления, при этом второй вход блока сравнений соединен с поверяемым сред ством измерений, выход запоминающего блска с регистрирующим прибором, второй и третий входы запоминающего блока подключены к первому выходу блока управления и ко второму выходу источника с; измерителем переменного тока соответственно, а второй выход блока управления - ко входу источника с измерителем переменного тока. .X На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления способа поверки средств измерении магнитно (ИНДУКЦИИ переменного магнитногб поля на фиг.2 и 3 диаграммы, поясняющие принцип работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит кпем му Т для подключения поверяемого средства измерений, соединенную с первым входом блока 2 сравнений, преобразователь 3 сравнений в цифровой код, входами связанный через блок 2 сравнений с блоком k пороговых уровней, а выходом через запоминающий блок 5 с регистрирующим прибором 6, блок 7 управления, пе|)вым выходом подключенный к второму входу запоминающего блока 5 и вторым выходом - к мере 8 магнитной инду|;еции через источник 9 с измерителем переменного тока,содержащим генератор 10 пилообразного напряжений, преобразователь 11 напряжения в частоту и цифровой преобразователь 12 частоты в переменный ток, однополосный двухпозиционный переключатель 13, первой позицией 14 соеди ненный с выходом генератора 10, пило образного напряжения второй позицией с регулируемом источником 1б опорного напряжения,в полюсом 17 с вторым вхо дом цифрового преобразователя 12 ча тоты в переменный ток, второй .выход которого связан с третьим входом за поминающего блока 5Способ реализуется устройством следующим образом. Магнитную индукцию переменного магнитного поля одного уровня с час тотой изменения по закону геометрич кой прогрессии воспроизводят- мерой 8 магнитной индукции и протекающим по ее обмотке током от цифрового преобразователя 12,частоты в перемеиный ток. Одинуровень магнитной индукции В необходим для поверки 61 средств измерении, передаточные характеристики S которых не зависят от частоты i , т.е. 5 const, где U - выходное напряжение поверяемого средства измерений. Чаетоту тока (магнитной индукции ) по закону геометрической прогрессии изменяют непрерывно по команде с блока 7 управленияпосредством преобразования в частоту i (фиг.2Ь), линейно изменяющегося пилообразного напряжения ге-, нератора 10 пилообразного напряжения Ц фиг.2а), преобразователем 11 напряжения в частоту с последующим преобразованием частоты в непрерывно изменяющийся по частоте ток цифровым преобразователем J 2 частоты . в перемёТйный ток. Период непрерывно изменяющейся частоты магнитной индукции В тождественней линейно изменяющемуся пилообразному напряжению(фиг. 2а ,г) при этом , а уровень тока(величина)во всем частотном диапазоне обладает высокими метрологическими характеристика ми, присущими цифровым методам преобразования . Величина тока задается опорным напряжением регулируемого источника 16 опорного напряжения У 0 (фиг. 2В), которое поступает на второй вход цифрового преобразователя 12 частоты в переменный ток через вторую позиции 15 и полюс 17 однополюсного двухпозиционного переключателя 13. В соответствии с передаточной характеристикой S«-E средства измерений необходимый уро-. вень магнитной индукции (3 Устанавливают по известному значению постоянной меры 8 TOKy3lUQfi)W из зависимости () . В центре меры 8 устанавливают первичный преобразователь - поверяемого средства измерений, выход которого подключен к .клемме 1. По нормированному выходному напряжению поверяемого средства измерений1 ц (фиг.22) устанавливают нормированные уровни порогов напряжений (Jn (Фиг.29) в блоке 4.пороговых уровней. На каждом периоде магнитной индукции сравнивают . выходное напряжение поверяемого средства измерений и с нормированными уровнями порогов напряжений блока пороговых уробней (фиг.2г,д,е)ипорядковые но мера ,5...,17 преобразуют результаты сравнений в коды преобразователем 3 сравнений в цифровой код и фиксируют их в запоминающем блоке 5-.По коман51де с блока 7 управления (фиг.2}) из .. запоминающего блока 5 зафиксированны коды переписывают в регистрирующий прибор 6 и преобразуют им в информацию , удобную для регистрации (фиг.). Если передаточная характеристика f тожде.гвенна часто те i , то уровень магнитной индукци В изменяют обратно пропорционально частоте i , а саму частоту - непрерывно по закону геометрической прогрессии. Этим действиен осуществляют приведение суммарной передаточной характеристики Б-Змк пеоедаточной характеристике, не зависящей „. частоты i где5А -Ч иоп переда точная характеристика меры 8 магнитной индукции, при этом осуществляют подачу на второй вход цифрового преЪбразователя 12 частоты в переменный ток через полюс 17 и первую позицию 1 однополюсного двухпозиционного пе реключателя 13 опорного напряжения виде линейно падающего напряжения с выхода генератора 10 пилообразного напряжения Сфиг.35) .Понормированному выходному напряжению поверяемого средства измерений ил(Фиг.2д) устанавливают нормированные уровни порогов напряженийUn ijв блоке Ц поро говых уровней (фиг.2).На каждом периН оде магнитной индукции сравнивают выходное напряжение поверяемого средства измерений U (.2г,е) с нормиро ванными уровнями порогов напряжений блока k пороговых уровней (фиг.2, преобразуют результаты qpae нений в цифровые коды (фиг.2г,9.б) и порядковые номера , 5,..., 17 преобра зователем 3 сравнений в цифровой код и фиксируют их в запоминающем блоке 5. По команде с блока 7 управления (фиг.2) из запоминающего блока 5 зафиксированные цифровые KORv( переписывают в регистрирующий прибор 6 и преобразуют их в информацию, удобную для регистрации (фиг.2ж). Поверку средств измерений магнитной индукции переменного магнитного поля осуществляют без компенсаторов магнитных помех, как активных, так и пассивных (магнитных экранов), если уровень помех меньше или равен 1/3 от нормируемой погрешности поверяемого средства измерений. При невозможности соблюдения этого условия по:8ерку осуществляют с компенсаторами помех. 1 Необходимый диапазон изменения частоты по закону геометрической прогрессии устанавливают с помощью изменения скорости пилообразного напряжения генератора 10 пилообразно го напряжения и изменения коэффициен та преобразования напряжения в часто ту преобразователем 11 напряжения в частоту. Знаменатель геометрической прогрессии г определяют из выраженияЛ 6 лТв & TB Т где Tfc - период верхней граничной частоты диапазона частот поверяемого средства измерений;приращение периода; погрешность средства измерений;Н,(- порядковый номер периода. Число периодов изменяющихся по закону геометрической прогрессии находят из формулы период нижней границы частоты магнитной индукции. Время изменения частоты магнитной индукции от нижней до верхней гранич ных частот средства измерений -l Для средств измерений, в которых осуществлено преобразование переменного выходного напряжения, являющего я отображением изменения магнитной ндукции, в постоянное с постоянной ремени преобразования Т, необходимо ыполнить условие . Воспроизвеение уровня магнитной индукции в за- исимости, обратно пропорциональной астоте, во всем частотном диапазоне нормированной погрешностью 1/3 практически невозможно (если часотный диапазон перекрывает от нижней о верхней гранинных частот неколько порядков}. Поэтому частот- ый диапазон делят на части, кратные десяти. Для каждого поддиапазона на определяют nib формуле (3) Нижнюю граничную частоту устанавливают на первом поддиапазоне регулировкой верхнего уровня пилообразного напряжения генератора.10 пилообразного напряжения при определенном коэффициенте передачи тока цифрового преобразователя 12 частоты в переменный ток. На последующих поддиапазонах изменяют г.кооость пилообразного напряжения и коэффициенты преобраэования напряжения в частоту и передачи токаiВоспроизведение магнитной индукции переменного магнитного поля заканчивают на П -м периоде, определяемом формулой (2). С помощью данного устройстваможет быть осуществлен принцип поверки годен не годен по двум нормированным уровням порогов напряжений. Кроме , того, может быть построено графическое изменение погрешности (Лиг.) 10 18 после преобразования зафиксированных цифровых кодов в напряжение и его регистрации самопишущим прибором. Нормированные уровни порогов напряжений блока .Ц пороговых уровней при этом выражены в единицах ряда погрешностей. Таким образом, данное техническое решение за счет непрерывного изменения частоты по закону геометрической прогрессии, сравнений.на каждом периоде магнитной индукции переменного магнитного поля, выходного напряжения проверяемого средства измерений с нормированными уровнями порогов напряжений, преобразование результатов сравнений в цифровые коды, фиксации их и преобразования в удобную для регистрации форму позволяет повысить производительность поверки не менее чем на порядок.

а

II,

оп niiiMiim nnniiiimiumtnininitiHiiimiiii