Цифровой автоматический измеритель магнитной индукции постоянного магнитного поля Советский патент 1987 года по МПК G01R33/06 

Изобретение относится к устройствам для магнитных измерений и предназначено для прецизионного измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная скема цифрового автоматического измерителя магнитной индукции.

Устройство состоит из последовательно соединенных преобразователя Холла (ПХ) 1, управляемого усилителя 2, детектора 3 абсолютного уровня, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 4, функционального преобразователя 5, блока 6 индикации, преобразователя 7 ток - напряжение, автоматического- переключателя 8 диапазонов , управляемого источника 9 опорного напряжения АЦП, источника 10 питания ПХ, дискриминатора 11 полярности 1 1 , через преобразователь 5 соединенного с управляемым источником 9

Устройство работает следующим об- разом.

ПХ 1 помещается в измеряемое магнитное поле. Выходной сигнал ПХ, про порциональньш измеряемой магнитной индукции, после усиления управляемым усилителем 2,-поступает на вход детектора 3 абсолютного уровня и на вход дискриминатора 11 полярности. Детектор 3 абсолютного уровня, предназначенный для устранения зависимости знака и величины выходного сигнала ПХ от направления измеряемого магнитного поля, изменяет знак коэффициента передачи при изменении полярности входного сигнала, оставляя полярность выходного сигнала неизменной. Изменение чувствительности ПХ при изменении направления магнитного поля компенсируется соответствующей регулировкой детектора 3 абсолютного уровня, при которой коэффициент передачи для выходного напряжения ПХ от- -рицательной полярности устанавливается больше или меньше единицы по сравнению с коэффициентом передачи для напряжения положительной полярности, принимаемого за единицу.

Дискриминатор 11 полярности преобразует знак выходного сигнала ПХ в цифровой код для управления функциональным преобразователем 5 и блоком 6 индика11;ии.

С детектора 3 абсолютного уровня преобразованное напряжение ПХ посту

пает на вход автоматического переключателя 8 диапазонов и первьй вход АЦП 4. Автоматический переключатель 8 диапазонов вырабатывает цифровой код для управления управляемым усилителем 2, функциональным преобразователем 5 и блоком 6 индикации. АЦП 4 в результате сравнения преобразованного напряжения ПХ с опорным напряжением, поступающим на его второй вход с управляемого источника 9 опорного напряжения АЦП, вырабатывает цифровой код N, поступаюпщй на блок

6индикации. Опорное напряжение для работы А1ДП 4 складывается из напряжений поступающих с преобразователя

7ток - напряжение и функционального преобразователя 5.

Код N на выходе АЦП определяется отношением входного и опорного напряжений, поступающих на его входы:

N

и,

Uon KjI+SK -I-Kj-В

I-S-K,SK.B

I(K,,+SK.Kj-B)

Kj+SK KjB

де Ux

и

or

I

K,

входное напряжение АЦП;

опорное напряжение АЦП;

магнитная чувствительность ПХ;

ток возбуждения ПХ;

коэффициент преобразования управляемого усилителя 2;

коэффициент преобразования преобразователя 7 ток - напряжение-,

измеряемая магнитная индукция-,

- коэффициент преобразования функционального пре- oбIiaзoвaтeля 5.

Формула изобретения

5

Цифровой автоматический измеритель магнитной индукции постоянного магнитного поля, содержащий преобразователь Холла, источник питания пре- 50 образователя Холла, управляемый усилитель, первый вход которого соеди 5

нен с выходом преобразователя Холла, автоматический переключатель диапазонов, выход которого подключен к вто- 55 рому входу управляемого усилителя, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, отличающийся- тем, что, с целью повьшения точности измерений, в него введены преобразователь ток - напряжение, дискриминатор полярности, управляемый источник опорного напряжения аналого- цифрового преобразователя, функциональный преобразователь, детектор абсолютного уровня, причем выход управляемого усилителя соединен с входами дискриминатора полярности и детектора абсолютного уровня, выход которого соединяется с первым входом аналого-цифрового преобразователя, с входом автоматического переключателя диапазонов и первым входом функционального преобразователя, второй

источника опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, преобразователь ток - напряжение входом подключен к источнику питания преобразователя Холла, первый выход преобразователя ток - напряжение соединен с преобразователем Холла, а второй - с вторым входом управляемого источника опорного напряжения аналоготциф- рового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом аналого- цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу блока индикации.

и третий входы которого соответствен- f 5 второй вход которого соединен с выходом но соединены с выходами автоматичес- дискриминатора полярности, а третий кого переключателя диапазонов и дис- вход соединен с выходом автома- криминатора полярности, а выход сое- тического переключателя диапазо- динен с первым входом управляемого нов.

Редактор М.Бланар Заказ 1795/38

Составитель А.Дивеев

Техред И. Попович Корректор Л.Пилипенко

Тираж 731 Подписное ВНИИПИ -Государственного комитета СССР

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

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

источника опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя, преобразователь ток - напряжение входом подключен к источнику питания преобразователя Холла, первый выход преобразователя ток - напряжение соединен с преобразователем Холла, а второй - с вторым входом управляемого источника опорного напряжения аналоготциф- рового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом аналого- цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу блока индикации.

второй вход которого соединен с выходом дискриминатора полярности, а третий вход соединен с выходом автома- тического переключателя диапазо- нов.

Изобретение относится к устройствам для магнитных измерений и предназначено для прецизионного измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей. Цель - повышение точности измерений. Цифровой автоматический измеритель магнитной индукции постоянного магнитного поля состоит из преобразо вателя Холла 1, управляемого усилителя 2, детектора 3 абсолютного уровня, аналого-цифрового преобразователя (П) 4, функционального П 5, блока индикации 6, переключателя 8 диапазонов, управляемого источника 9 опорного напряжения, источника 10 питания, дискриминатора 11 полярности. 1 ил. сл САЭ О 00 СО О5