Цифровой измеритель магнитного потока Советский патент 1985 года по МПК G01R33/02 

го элемента И - к R-входу О второго триггера, а установки вертого элемента И - к R-входу уставыход чет1187114новки в О счетчика импульсов.

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОГО ПОТОКА, содержащий индукционный первичный преобразователь, первый и второй ключи, блок переключения, первый и второй триггеры, счетчик импульсов, дешифратор, цифровой индакатор, первый и второй одновибраторы и последовательно соединенные кварцевый генератор импульсов и делитель частоты, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него дополнительно введены преобразователь напряжение-частота, первый и второй буферные регистры, третий одновибратор и четыре элементаИ, при этом последовательно соединены индукционный первичный преобразователь, первый ключ, преобразователь напряжение-частота и второй ключ, первый выход второго ключа соединен с вычитающим, а второй выход - с суммирующими входами счетчика импульсов, выход последнего соединен с D-входами ввода информации первого и второго буферных регистров, выход первого буферного регистра подключен к D-BXOду ввода информации счетчика импульсов, а выход второго буферного регистра соединен через дешифратор с входом цифрового индикатора, выход которого подключен к первому управляющему входу первого ключа, а выход делителя частоты соединен с последовательно включенными первым и вторьп. одновибраторами и первыми входами первого и второго элементов И, выход блока переключения подключен к динамическим С-входлм установки в 1 первого и второго триггеров, причем прямой О-ВБПКОД первого триггера соединен с входом третьего одновибратора, вторым управляющим входом первого и управляющим входом второго ключей, а инверсный Q-выход первого триггера с вторыми входами первого и второго ментов И и V-входом управления коэфtE.dk фициентом пересчета делителя частоты, выход первого одновибратора подклюС чен к второму входу третьего элемента И, выход второго одновибратора - к первому входу четвертого элемента И и R-входу установки в 4 О первого триггера, а выход третьего одновибратора - к R-входу установки в О делителя частоты и С-входу установки информации счетчика импуль-сов, при этом прямой Q-выход второго триггера подключен к третьему входу второго, а инверсный 0-выход к третьему входу первого и второму входу четвертого элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к С-входам установки информации, первого и второго буферных регистров, выход третьеключей, первым входом третьего эле

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения магнитного потока постоянных магнитов.

Цель изобретения - повьшение точности измерения путем снижения влияния дрейфа нуля в течение времени измерения.

На чертеже приведена функциональная схема цифрового измерителя магнитного потока. .

Схема содержит последовательно соединенные индукционный первичный преобразоват ь 1, первьй ключ 2, преобразователь 3 напряжение-частота второй ключ 4, счетчик 5 импульсов, первый 6 и второй 7 буферные регистры, подключенные к выходу счетчика 5 импульсов, депшфратор 8, индикатор, содержащий цифровую индикацию 9 результата измерения, блок 10 вьщеления знака, цифровую индикацию 11 знака, последовательно соединенные кварцевый генератор 12 импульсов, делитель 13 частоты, первый 14 и второй 15 одновибраторы, а также блок 16 переключения, через первый 17 и второй 18 триггеры соединенный с третьим одновибратором 19, первым 20, вторым 21, третьим 22 и четвертым 23 элементами И.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал на выходе индукционного первичного преобразователя 1 равен нулю, первьй ключ 2 разомкнут, счетчик 5 импульсов находится в нулевом состоянии, блок 16 переключения разомкнут, первьй 17 и второй 18 триггеры находятся в нулевом состоянии. Кварцевый генератор 12 импульсов формирует последовательность импульсов стабильной частоты, которая поступает на С-вход делителя 13 частоты, при этом на V-вход управления коэффициентом пересчета последнего поступает едининый сигнал с инверсного d-выхода пер

вого триггера 17, поэтому на выходе делителя 13 частоты формируется последовательность импульсов с периодом Т эдл/2, где время измере-. ния, заранее выбираемое оператором. По заднему фронту импульса на выходе делителя 13 частоты возбуждается первьй одновибратор 14, по заднему фронту выходного сигнала которого запускается второй одновибра,тор 15. Таким образом, формируется последовательность из трех импульсов, возникающих в конце промежутка времени Т /2, первьй из которых с выхода делителя 13 частоты через первый элемент И 20 поступает на С-вход установки информации первого буферного регистра 6, второй с выхода первого одновибратора 14 через третий элемент И 22 поступает на R-вход установки в О, второго триггера 18, а третий - с выхода второго одновибртора 15 поступает на R-вход установки в О первого триггера 17 и через четвертый элемент И 23 - на R-вход установки в ноль счетчика импульсов 5. Второй элемент И 21 заблокирован нулевым сигналом с выхода второго триггера 18. Блок вьщеления знака определяет полярность измеряемого потока, в зависимости от которой первый 2 по сигналу на втором управляющем входе с Q-выхода первого триггера 1 7 соединяет выход индукционного первичного преобразователя 1 с входом преобразователя 3 напряжение-частота в положительном или отрицательном направлении и включается соответствуюидий знак цифровой индикации 11. Выходная частота преобразователя 3 напряжение-частота определяется статической характеристикой вида

F3(Ug,K3UgJt) Ч b(t), где FjCUgx) - выходная частота;

Кэ - коэффициент пропорциональности, Uex(t)- сигнал на входе; 3 b(t)- частота на выходе преобразователя напр жение-частота при ну левом сигнале на вхо Изменение величины b(t) определяется дрейфом нуля преобразователя 3 напряжение-частота. Так как первый триггер 17 находится в нулевом состоянии, то первйй ключ 2 разомкнут, а второй ключ А подключает выход- преобразователя 3 напряжениечастота к вычитающему входу счетчик 5 импульсов. Таким образом, в конце промежутка времени Т,/ состояние счетчика 5 импульсов будет пропорци онально интегралу от величины b(t) характеризующей дрейф нуля преобразователя 3 напряжение-частота. N(V./2) - b(t)dt. Состояние счетчика 5 импульсов N(T /2) по первому импульсу записывается в первьй буферный регистр 6, после чего третьим импульсом устанавливается в О счетчик 5 импульсо Далее процесс повторяется. Для выполнения измерения магнитного потока испытуемьй образец размещается в рабочей зоне индукционного первичного преобразователя 1, при этом срабатывает блок 10 выделения знака и замыкается блок 16 переключения, но это вызывает переключения первого 17 и второго триггеров 18, так как последние переключаются в единичное состояние по заднему фронту импульса, который формируется при размыкании блока 16 переключения. При извлечении испытуемого образца из рабочей зоны индукционного пер вичного преобразователя 1 происходит размыкание блока 16 переключения, которое вызывает переключение перво го 17 и второго 18 триггеров в единичное состояние. В этом случае первый ключ 2 по сигналу на втором управляющем входе подключает индукци онньш первичный преобразователь 1 в соответствующей измеряемому образцу полярности направлении к входу преобразователя 3 напряжение-частота, второй ключ 4 подключает выход последнего к суммирующему входу счет чика 5 импульсов. По фронту импульса на прямом р-выходе первого триггера 17 возбуждается одновибратор 144 19,выходной импульс которого устанавливается в О делитель 1J частоты, а счетчик 5 импульсов - в состояние, сохраняющееся в первом буферном регистре 6. На V-вход управления коэффициентом пересчета делителя 13 частоты поступает нулевой сигнал с инверсного Q-выхода первого триггера 17,.поэтому коэффициент пересчета увеличивается в два раза и следующий импульс на выходе делителя 13 частоты появится через промежуток времени Тцз. Это время выбирается заведомо больше максимальной длительности импульса на выходе индукционного первичного преобразователя 1. В течение интервала времени T,J| выходные импульсы преобразователя 3 напряжение-частота суммируются счетчиком 5 импульсов. При появлении импульса на выходе делителя 13 частоты, т.е. в конце промежутка первый . 20,второй 21 и третий 22 элементы И будут заблокированы нулевым сигналом с инверсного Q-выхода первого триггера 17,.выходной импульс первого одновибратора 14 запустит второй одновибратор 15, выходной импульс которого установит в ноль первьй триггер 17, при этом четвертый элемент И 23 будет заблокирован сигналом с инверсного Q-выхода второго триггера 18. После переключения первого триггера 17 первый ключ 2 отключает индукционный первичный преобразователь 1 от преобразователя 3 напряжение-частота, второй ключ подключает к вычитающему входу счетчика 5 импульсов выход преобразователя 3 напряжение-частота, на V-вход управления коэффициентом пересчета делителя 13 частоты посту пает единица с инверсного Q-выхода первого триггера 17, поэтому следующий импульс на выходе делителя 13 частоты появится через промежуток времени Tj,. В течение этого промежутка времени выходная частота преобразователя 3 напряжение-частота определяется величиной b(t). В конце указанного интервала времени состояние счетчика 5 импульсов определяется алгебраической суммой N( b(t) U,(t)+b(t)d 1.. J 1 -1(j:)dt.

Импульс с выхода делителя 13 частоты через второй элемент И 21, на втором и третьем входах которого присутствуют единичные сигналы с прямого Q-выхода второго триггера 18 и инI BepcHoro Q-выхода первого триггера 17, поступит на С-вход установки информации второго буферного регистра 7, в результате чего последний установится в состояние N(21;) . По заднему фронту импульса с выхода делителя 13 частоты вырабатывает импульс

первый одновибратор 14, по которому через третий элемент И 22 установится в О второй триггер 18, после/ чего выходным сигналом второго одновибратора 15 через четвертый элемент И 23 установится в О счетчик 5 импульсов. После этого устройство находится в исходном состоянии и готово к проведению следующего измерения, а результат измерения высвечивается на цифровой индикации результата 9 и знака 10.