Способ создания образцового магнитного поля и устройство для его реализации Советский патент 1986 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к способам магнитных измерений и может быть использовано, в частности, для создания образцовых источников постоянных, переменных и импульсных магнитных полей.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения постоянного переменного и импульсного образцового магт нитных полей.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ создания образцового магнитного поля.

Устройство состоит из источника 1 питания, образцовой меры 2 магнитной индукции, измерителя 3 индуктивности, регулирующего устройства 4, разделительной цепи 5, измерителя активного сопротивления 6, первого 7 и второго 8 блоков запоминания, определителя 9 отношения, третьего блока 10 запоминания, блока 11 сравнения и блока 12 синхронизации. Выход иггечника 1 п-итания подключен через разделительную цепь 5 к образцовой мере 2 магнитной индукции, к которой через ту же разделительную цепь 5 подключены входы измерителей 3 индуктивности и активного сопротивления 6, запуск которых осуществляется от блока 12 синхронизации. Результаты измерений индуктивности и активного сопротивления меры магнитной индукции через блоки 7 и 8 запоминания поступают на определитель отношений 9, который через блок 11 сравнения управляет регулирующим устрой,- ством 4 источника 1 питания.

Способ реализуется с помощью устройства следующим образом.

В нормальных условиях функционирования ток с источн ика 1 питания подается в образцовую меру 2 магнитной индукции, в которой воспроизводится требуемое магнитное поле. Через разделительную цепь 5 измерителем индуктивности 3 измеряется индуктивность LO образцовой меры 2 при поступлении сигнала с блока 12 синхронизации. Измеренный результат заносится в первый блок 7 запоминания. Затем измеряется активное сопротивление меры измерителем активного сопротивления 6 и записывается во второй блок 8 запоминания. При поступлении синхроимпульса с блока 12 в определитель 9 отношения переписываются результаты измерений из запоминающих устройств 7 и 8 и определяется постоянная времени меры . Вместе с синхроимпульсом с блока 12, сигнал, пропорциональный постоянной времени меры То, с определителя 9 отношения поступает в блок 10 запоминания, где хранится в течение всего процесса воспроизведения требуемого образцового магнитного поля. С блока 10 запоминания сигнал поступает на блок 11 сравнения, где и сравнивается с текущим значением постоянной времени т;„, вычисляемым в блоке 9 через определенные промежутки времени, задаваемые блоком 12 синхронизации. Блок 11 сравнения вырабатывает сигнал, пропорциональный разности - т„,и через регулирующее устройство 4 воздействует на источник 1 питания таким образом, чтобы свести данную разность к минимуму.

При воспроизведении стабильного магнитного поля изменение постоянной времени магнитной индукции т является более объективным показателем, чем изменение од- ной лишь индуктивности. Эта закономерность особенно проявляется при воспроизведении изменяющихся магнитных полей. Для образцовых изменяющихся магнитных полей магнитная индукция

.Bu(t) KBj(t),(1)

где К&н - постоянная образцовой меры магнитной индукции для данного вида изменяющегося магнитного поля; 7(/) - мгновенное значение тока питания. Тогда переменный ток в мере

0,,.U(t)

.(2)

где U(t) - напряжение источника питания,

приложенное к образцовой мере;

г - активное сопротивление меры;

5W - частота питающего напряжения;

L - индуктивность меры. Подставляя уравнение (2) в (1), получают

U(t}

B,(t)KB..

(wLY

/Сви,)

(

л:ви 7о

Во

(3)

V-l+(ayTf VI +(аут)

где Во - максимально возможная магнитная индукция в идеальной образцовой

мере при протекании по мере тока 7о;

т -рпостоянная времени меры магнитной индукции.

На основании приведенных уравнений видно, что изменение магнитной индукции, вызванное изменением температуры окружающей среды, пропорционально не изменению индуктивности меры, а изменению ее постоянной времени т.

Таким образом, необходимо контролировать изменение постоянной времени т при w const. Тогда значение воспроизводимой магнитной индукции образцовой меры В(/) стабилизировано на данной частоте и не зависит от изменения температур, старения элементов при условии т: const.

Следовательно, создание образцового магнитного поля, операция измерения активного сопротивления, определение постоянной времени образцовой меры магнитной индукции, выделение разности позволили повысить точность воспроизведения образцового магнитного поля.

В устройстве для реализации способа использованы стандартные цифровые измеригели индуктивности и сопротивления, в качестве блока синхронизации применены генераторы импульсов (например Г5-15), блоки запоминания, блок сравнения и определитель отношений могут быть выполнены на базе микроЭВМ (например «Элект- роника-60).

Формула изобретения

1. Способ создания образцойого магнитного поля, основанный на подаче тока питания в образцовую меру магнитной индукции, контролировании изменения ее индуктивности и выработки по этому изменению регулирующего воздействия на ток пи- тания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения образцового магнитного поля, дополнительно измеряют активное сопротивление меры, определяют отношение измеренных величин ин- дуктивности и активного сопротивления образцовой меры, запоминают величину этого отношения и, сравнивая с ней текуш.ее значение отношения, выделяют разностный сигнал, которым корректируют величину тока питания.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее последовательно

соединенные регулирующий блок, источник питания,разделительную цепь и образцовую меру, а также измеритель индуктивности, соединенный через разделительную цепь с образцовой мерой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса воспроизведения магнитного поля, оно дополнительно содержит измеритель активного сопротивления, первый, второй и третий блоки запоминания, определитель отношения, блок сравнения, блок синхронизации, причем измеритель индуктивности соединен с входом первого блока запоминания, выход которого соединен с первым входом определителя отношения, первый выход которого соединен с третьим блоком памяти, выход которого соединен с первым входом блока сравнен11я, вход измерителя активного сопротивления соединен с разделительной цепью, а его выход через второй блок памяти - с вторым входом определителя отношений, второй выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу регулирующего устройства, при этом выходы блока синхронизации соединены с установочными входами измерителя активного сопротивления, измерителя индуктивности, определителя отношений, блока сравнения и третьего блока запоминания.

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности для создания образцовых источников постоянных, переменных и импульсных магнитных полей. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения образцового магнитного поля. Устройство содержит источник питания, образцовую меру 2 магнитной индукции, измеритель 3 индуктивности, регулирующее устройство 4, разделительную цепь 5, измеритель 6 активного сопротивления, блоки 7 и 8 сопротивления, определитель 9 отношения блока 10 запоминания, блок 11 сравнения и блок 12 синхронизации. При подаче тока питания в образцовую меру контролируют изменение ее индуктивности и измеряют ее активное сопротивление. Определяют отношение этих величин, запоминают ее и, сравнивая с ней текущее значение отношения, выделяют разностный сигнал, которым корректируют величину тока питания. Введение операции измерения активного сопротивления, определения постоянной времени образцовой меры и выделения разности сигналов позволило достичь указанную цель. 1 3. п. ф-лы, 1 ил. (Л 1C Ю 00 о сд