Устройство для измерения величины и направления магнитного поля Советский патент 1987 года по МПК G01R33/06 

.

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности для измерения пространственного распределения магнитного поля в магнитных системах.

Цель изобретения - повышение том- ности измерений,

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - пример выполнения измерительной части устройства,

Устройство (фиг.1) содержит дат- чик 1 магнитного поля, расположенный на штанге 2 привода вращения его оси, центр 3 датчика совмещен с осью 4 вращения штанги 2, вращения обеспечивается с помощью двигателя 5, уста- новленного на поворотной платформе 6, Нормаль датчика 1 отклонена от оси 4 вращения штанги 2 на угол о. И 3-5 , Сигнал с датчика магнитного поля поступает на регистратор 7 и одновре менно на вход избирательного усилителя 8, Питание двигателя 5 ocyo ecтв- ляется от второго выхода источника 9 опорного переменного тока, на вход которого от контактной группы двигателя подаются синхроимпульсы, первый выход источника 9 соединен с первым и вторым фазовращателями 10 и 11 выходы которых подключены к входам первого и второго сервоприводов 12 и 13 через соответствующие синхронные детекторы 14 и 15, на опорные входы которых подан сигнал с усилителя 8. Оси сервоприводов присоединены к пла- тфо1рме 6 под прямым углом с возмож- костью ее ориентации в пространстве,

Датчик 1, укрепленный на конце вращающейся штанги (фиг,2), помещен в центр шаровой опоры 16, закрепленной на неподвижном каркасе 17, первый подвижный каркас 18 перемео1;ается относительно оси X с помощью одного из сервоприводов, например сервопривода 12, перемещающего платформу 6 с двигателем 5 по дуге первого подвижного каркаса 18.

Аналогично происходит перемещение расположенного под прямым углом второго подвижного каркаса 19, Такая конструкция позволяет изменять направление оси вращения датчика 1 без изменения положения его центра,

Устройство работает следующим образом.

Если вектор магнитного поля В т не совпадает с направлением оси 4 вращения штанги ,2, на выходе датчика I.возбуждается сигнал первой гармо

ники частоты врпщения штанги 2, амплитуда которого определяется выражением

и,м, К --В| - з1пы siii ,

где К - коэффициент преобразования

датчика 1; - угол отклонения вектора R,

от оси вращения.

При у О сигнал первой гармоники с датчика 1 магнитного поля равен нулю, а значение вектора В фиксируется на регистраторе 7 с учетом

хгл KX ы

(2;

20

-- ,

40

50

55

Сигнал первой гармоники далее используется л;ля автоматической настройки устройства на максимальное значение измеряемого вектора Вм, при этом направление оси вращения штанги 2 совпадает с направлением вектора. Для управления используются амплитуда и фаза сигнала первой гармоники, вьоделяемая с помощью узкополосного усилителя 8, После фильтрации этот сигнал проходит через синхронные детекторы 14 и 15 и приводит во вращение первый и второй сервоприводь: 1 2 и 13. Контактная группа, установленная на оси двигателя 5 привода шианги 2, вырабатывает опорные сигналы, которые, пройдя через источник 9, формируют два опорных напряжения, сдвинутьпс на 90°, поступающих на управляющие входы синхронных детекторов 14 и 15II что позволяет производить независимое перемещение оси датчика 1 с помощью сервоприводов 12 и 13 по двум незав исимым направлениям, расположенньш под прямым углом,

Наличик на дугах подвижных каркасов 18 и 19 градуировочных делений 20 позволяет определить напранле ние вектора Вл1 относительно опорных фигур.

Формула изобретения

Устройство для измерения величины и направления магнитного поля, содержащее датчик магнитного поля, привод вращения его вокруг продольной оси, двигатель, последовательно соединенные с датчиком избирательный усилитель и синхронный детектор, подключенный к датчику регистратор, отличающееся тем что, с целью повьш1ения точности измерений в него дополнительно введены чсточ3 . 1291 ник опорного переменного тока, первый и второй фазовращатели, BTopofi синхронный детектор, первый и второй сервоприводы и поворотная платформа, при этом первый выход источника опор- 5 ного переменного тока через первый фазовращатель и первый синхронный детектор соединен с первым сервоприводом и через второй фазовращатель и второй синхронный детектор - с О вторым сервоприводом, второй выход и вход источника опорного переменно08

го тока соедир ен г дпиглтелем, ныход избиратель К)го усилителя соединен с управляющими вкод-ами первого и второго синхронных детекторов, а оси сервоприводов расположены под прямым углом к поворотной платформе с установленным на ней двигателем.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что в качестве датчика магнитно1 о поля использован датчик Холла.

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к измерению пространственного распределения магнитного поля в магнитных системах. Цель изобретения -повышение точности измерений.Устройство содержит датчик I магнитного поля, штагну 2 привода врапг ния его оси, двигатель 5, избирательный усилитель 8, синхронный детектор 14, регистратор 7. Для дос тижения цели в уст ройство дополнительно введены источник 9 опорного переменного тока, фазовращатели 10 и 11, синхронный детектор 15, сервоприводы 12 и 13, поворотная платформа 6, образованы новые связи. В качестве датчика магнитного поля использованы датчик Холла. Центр 3 датчика совмещен с осью 4 вращения штанги 2, Нормаль датчика i отклонена от оси 4 вращения штанги 2 на угол о(. . Оси сервоприводов присоединены к платформе 6 под прямым углом с возможностью ее ориентации в пространстве. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. е

-1./7

15

k

I

Составитель В.Шульгин Редактор В.Иванова Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

228/44

Тираж 731Подписное

ВНИ1-ШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская ;наб., д.4/5

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