Устройство для измерения физических свойств веществ Советский патент 1986 года по МПК G01R33/12 

10

Изобретение относится к измерениям и может быть использовано при созании установок для исследования свойств веществ, в частности с использованием магнитного резонанса. 5

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет упрощения схемы устройства.

На чертеже приведена схема поясняющая работу устройства.

Устройство для измерения свойств веществ,содержит генератор 1 развертки, вход которого соединен переключающим кЬнта:ктом первого переключатея 2, а выход - с первым входом пер- tS Вore блока 3 сравнения, блок 4 регулирования , вход которого подключен к размыкакнцему контакту второго пере-- ключателя 5, последовательно соединенные блок 6 смещения и второй блок 7 сравнения а также усилитель 8 С регулируе влм коэффициентом усиления, выход которого подключен ко вто- рому входу первого: блока 3 сравнения и входу регистрирующего прибсфа 9, ВЫХ.ОД первого блока 3 сравнения соединен с размыкающим контактом .первого ключа 2, причем переключаящ е контакты первого н второго переключателей 2

25

и 5 объединены, вход масштабного уеи- 30 жение в точке а равно нулю.

лителя 8 соединен с выходом второго блока 7 сравнения, а выход первого блока 3 сравнения соединен с пёреклю- чанздим контактом второго ключа 5. Устройство содержит также объект регули- 35 этом меняется масштаб представления

рования, в качестве которого используются последовательно соединенные обмотка 10 соленоида и эталонный резистор 11.

Блоки 3 и 7 сравнения выполнены на резисторах. В качестве усилителя 8 Используется операционный усилитель с резистором в обратной цепи, который служит регулятором коэффициента усиления, в качестве блока 4 регулирова- 45 величины коэффициента усиления усили

ния используются последовательно соединенные интегратор и транзистор. Ге- нератор 1 развертки выполнен в виде управляемого интегратора.

В исходном состоянии переключатели 2 и 5 находятся в положении I. Величины напряжений на выходе генератора 1 развертки и на выходе блока 6 смещения равны нулю. Соответственно и ток в обмотке 10 соленоида тоже ра- вен нулю.

Для того, чтобы обнаружить полезный сигнал, например линию резонанса.

с помощью регулятора коэф циевта усиления усилителя 8 устанавливают максимальную амплитуду ток4 развертки и запускают генератор 1 с требуемой скоростью. При этом напряжение с выхода генератора 1 разверткп поступает на вход первого блока 3 сравнения, где оно сразнивается с выхоД ным напряжением усилителя 8..Сигнал разности через ключ 5 поступает на блок 4 регулирования. Выходной ток блока 4 регулирования, протекая через цепь объекта регулирования 10 и 11, создает в соленоиде 10 магнитное пояе и падение напряжения на резисторе 11 будет пропорционально протекающему току. Это напряжение сравнивается в блоке 7 сравнения с выходным н пряясением блока 10 смещения, усиливается усилителем 8 и подается на второй вход блока 3 сравнения.

.Так как описанный контур представляет собой систему регулирования с отрицательной обратной связью, блок 4 , регулирования вырабатывает такой выходной TdK, который обеспечивал бы .минимальное рассогласование между сигналом с выхода генератора 1 и сигналом с выхода уснлителя 8, т.е. напряПри Постоянной амплитуде выходного напряжения генератора 1 развертки можно изменять величину тока, изменяя коэффициент усиления усилителя 8.При

измеряемого п 1раметра на регистрирующем приборе 9. Амплитуда напряжения на выходе генератора 1 развертки выбирается равной пределу измерения по координате X регистрирующего прибора 9.

Изменяя величину выходного напряжения блока 6 смещения, можно изменять величину тока независимо от

теля 8.

Это позволяет расширить любой участок измеряемого параметра на всю шкалу регистрирующего прибора 9, выбрав соответствующий масштаб с помощью регулятора коэффициента усиления усилителя 8, поддерживая постоянное значение регулируемого параметра с помощью блока 6 смещения.

Вводить смещение можно как одновременно с подачей напряжения развертки, если это допустимо условиями эксперимента, так и безударно после остановки хода развертки, компенсируя все или часть напряжения, поступакяцего с генератора 1 развертки, напряжением с блока 6 смещения. При этом переключатели 2 и 5 должны находиться в по- ложении II.

При полной компенсации выходного напряжения генератора 1 разйертки напряжением блока 6 сметцення, что можно сделать с высокой степенью точное ти, повышая чувствительность изменением положения ручки движка резистора усилителя 8, можно измерить значение регулируемого параметра, например тока или поля, в выбранной точке по положению ручки блока 6 смещения.

Реализация режима, безударного введения смещения основана на том, что либо в блок 4 регулирования, либо в объект регулирования введено интег- ральное звено. Тогда при остановке резвертки напряжение в точке а равно нулю и при переводе переключателей 2 и 5 в положение И интегральное Эве- но сохраняет набранное значение ре- гулируемого параметра и любые манипуляции с ручками блока 6 смещения и резистора усилителя 8 не приводят к изменению регулируемого параметра.

После введения смещения, требуемая величина которого определяется по положению сигнала на регистрирующем приборе 9, безударный возврат пере ключателей 2 и 5 в положение I обеспечивается, если потендаал точки а равен нулю. Это требование осуществРедактор Н.Горват

Заказ 3285/46

Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ПО делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская каб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ляется автоматически за счет обеспечения переключателем 2 в положении II что превращает интегратор генератора 1 развертки в инерционное звено, повторяющее на вьгходе входное напряжение .. .

Формула изобретения

Устройство для измерения физических свойств веществ, содержащее генератор развертки, вход которого соединен с переключаюо м контактом первого переключателя, а выход - с первым входом первого блока сравнения, блок регулирования, вход которого подключен к размыкающему контакту второго переключателя, последовательно соединенные блок смещения и второй блок сравнения, а также усилитель с регулируемым, коэффициентом усиления, вы ход которого Подключен ко второму входу первого блока сравнения и входу регистрирующего прибора, выход первого блока сравнения соединен с замыкающим контактом первого переключателя, выход блока регулирования через объект регулирования соединен со вторым входом второго блока сравнения, о т л ичающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, вход упомянутого усилителя соединен с выходом второго блока сравнения, а выход первого блока сравнения соединен с переключающим контактом второго переключателя.

Составитель М.Клыкова

Техред Л.Олейиик Корректор А.Обручар

Изобретение может быть использовано при создании установок для исследования магнитных свойств веществ, в частности с использованием магнитного резонанса. Цель изобретения - повьшекие точности измерения. Устройство содержит генератор 1 развертки, переключатели 2 и 5, блок регулирования 4, блок 6 смещения, блок Зи7 сравнения, усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усиления, регистрирующий прибор 9, обмотку 10 соленоида и эталонный резистор 11. Блоки 3 и 7 сравнения вьтопнены на резисторах. В качестве усилителя 8 используется операционный усилитель с резистором в обратной цепи, который служит регулятором коэффициента усиления. Генератор 1 развертки вьтол- нен в виде управляемого интегратора, а в качестве блока 4 регулирования используются последовательно соединенные интегратор и транзистор. 1 ил. с 9 (Л