Устройство для измерения магнитного потока постоянных магнитов Советский патент 1986 года по МПК G01R33/12 

1 Изобретение относится к магнитны измерениям и может быть использован в полуавтоматических линиях контроля постоянных магнитов простой формы в условиях промьгашенного производства. Целью изобретения является повыш ние, быстродействия и точности измерения магнитного потока постоянных магнитов простой формы. На фиг. 1 представлена блок-схем предлагаемого устройства; на фиг, 2 временные диаграммы, иллюстр1-фующие работу устройства. Принцип работы устройства состои в интегрировании аналогового сигнала, поступающего с измерительной ка тушки при прохождении через нее постоянного магнита, последующем преобразовании проинтегрированного сигнала в цифровую форму и вычитании из сигнала, включающего полезнь1й сигнал и дрейф аналоговых уст-. ройств, усредненного значения дрейфа, определенного на равноотстоящих от момента измерения сигнала интервалах времени. Устройство для измерения магнитного потока постоянных магнитов coдержит измерительную катушку 1, интегратор 2, нуль-орган 3, первый триггер 4, второй триггер 5, вход 6 внешнего управления, счетчик 7 импульсов, формирователь 8 управляющих импульсов, электронный ключ 9, генератор 10 тактовых импульсов, запоминающий элемент 11 пикового значения аналогового сигнала, преобразователь 12 напряжение - код, вычислительный блок 3, индикационное табло 14. Измерительная катушка 1 соединена с первым входом интегратора 2 и входом нуль-органа 3, выходом соединенного с первым входом первого триггера 4, второй вход которого является входом 6 внешнего управления и соединен.с первым входом второго триггера 5. Второй вход последнего соединен с первым выходо счетчика 7, второй, третий и четвер тый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формирователя 8,, а первый вход - с выходом электронног ключа 9, первый вход которого соединен с выходом генератора 10,, а вт рой вход - с выходом второго тригге ра 5 и с четвертым входом формирова теля 8, Пятый вход последнего соеди 3 с выходом первого триггера 4 и нен вторым входом счетчика 7 а первый выход - со вторым входом интегратора 2, выход которого соединен с первым входом запоминающего элемента 1 1 , второй вход которого соединен со вторым выходом формирователя 8, а выход - со входом преобразователя 12, выходом соединенного с первым входом вычислительного блока 13, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя 8, и выход - с индикационным табло 14. Нуль-орган 3 представляет собой компаратор, в котором на вход опорного сигнала подан нулевой потенциал. Счетчик 7 импульсов - реверсивный. Запоминающий элемент 1I пикового значения аналогового сигнала представляет собой последовательно соединенные амплитудный выпрямитель и схему выборки и хранения аналогового сигнала, эквивалентные известным. Вычислительный блок 13 представляет собой БИС для микрокалькулятора и предназначен для выполнения арифмети ескнх операций преобразованных в цифровую форму измеряемых аналоговых сигналов по заданному алгоритму:(t.,)-N(tJ-N(t,,), где N(t ) и N(tT,) - количества импульсов, соответствующихдрейфу аналоговых устройств, измеренных в моменты време пи t и t на фиг. 2; N(t-) -количество импульсов, соответствующеесумме полезного сигнала и дрейфа аналоговых устройств, измеренное в момент времени tj равноудаленный от tj и tj, на фиг.2; N - результат вычислений, пропорциональныйполезному сигналу и соответствующий изме-. ряемому магнит ному потоку. Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход 6 сигн ла управления (фиг. 2а), опережающе го поступление контролируемого магн та в измерительную катушку 1, первы 4 и второй 5 триггеры устанавливаю .ся в единичное состояние, счетчик 7 переводится в режим сложения, элект ронный ключ 9 открывается и пропускает импульсы с генератора 10 на .вход счетчика 7, на выходе которого после прохождения ряда импульсов устанавливается состояние, вызывающее срабатывание формирователя 8 со ласно фиг. 26, которьй первым импул сом обнуляет запоминаюр;ий элемент 11 и устанавливает его в режим запо минания согласно фиг. 2в. По первом импульсу формирователя 8 (фиг. 2г) производится запись в вычислительный блок 13 первого результата изме рения, дрейфа в момент t, , а также формируется сигнал (фиг. 2д), разре шающий работу интегратора 2, на выходе которого появляется сигнал, обусловленный дрейфом нуля интегратора 2, нарастающий на фиг. 2е. При прохождении контролируемого магнита через измерительную катушку 1 в ней наводится ЭДС, пропорциональ ная скорости изменения магнитного потока (фиг. 2ж), которая интегрируется интегратором 2 (диаграмма полезного сигнала и дрейфа на фиг.2з В момент достижения максимального значения сигнала на выходе интегратора 2, соответствующего по времени знака сигнала в измерительной катуш ке 1, срабатывают нуль-орган 3 и устанавливает первый триггер 4 в нулевое состояние, который переводит счетчик 7 в режим вычитания и разрешает формирователю 8 формирование второго импульса (фиг. 2г), по которому осуществляется запись в вычислительный блок 13 результата измерений в момент времени t, ответствующего максимальному значе нию сигнала на выходе интегратора 2. ..- При достижении заданного состояния на выходе счетчика 7, работающего в режиме вычитания, формирователем 8 формируется второйимпульс (фиг. 26), вызывающий обнуление запоминающего элемента 11 и установку его в режим запоминания согласно со- фиг. 2в, а при достижении нулевого состояния на выходе счетчика 7 импульс с выхода счетчика 7 устанавли-. вает второй триггер 5 в нулевое состояние. Последний блокирует электронный ключ 9 и запрещает прохождение импульсов с генератора 10 на вход счетчика 7. Одновременно с этим производится запись результата измерения в момент времени tj в вычислительный блок 13 (фиг.2в) и запрещение работы интегратора 2, Окончательный результат измерений отображается на индикационном табло 14 и сохраняется до поступления очередного постоянного магнита в измерительную катушку 1. Предлагаемое устройство позволяет примерно в 10 раз сократить время и не менее чем в 2 раза повысить точность измерения магнитного потока постоянных магнитов в условиях промьшшенного производства магнитов, в частности, для сейсмоприемников. Формула изобретения Устройство для измерения магнитного потока постоянных магнитов, содержащее измерительную катушку, интегратор, преобразователь напряжениекод, формирователь управляющих импульсов и.индикационное табло, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены нульорган, два триггера, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, электронный ключ и счетчик, а также запоминающий элемент . пикового значения аналогового сигна-. ла и вычислительный блок, причем вход нуль-органа подключен к первому входу интегратора и к измерительной катушке , а выход - с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с входом внешнего управления и с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй, третий и четвертый выходы последнего соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формирователя управляющих импульсов, второй вход элект-. ронного ключа соединен с выходом второго триггера и с четвертым входом формирователя управляющих импульсов, пятый вход которого соединен с выходом первого триггера и вторым входом счетчика импульсов, а первый выход - с вторым входом интегратора, выход которого соединен с первым входом запоминающего элемента пикового значения аналогового сигнала, второй вход которого соеди нен с вторым выходом формирователя

12690636

управляющих импульсов, а выход - с входом преобразователя напряжение код, выход которого соединен с первым входом вычислительног9 бло-. 5 ка, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя управляющих импульсов, а выход - с индикационным табло.

Фиэ.г