Устройство для измерения магнитного поля Советский патент 1987 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к устройствам для магнитных измерений и может быть использовано для определения величины магнитного поля от простран- g ственного расположения измерительной головки.

Цель изобретения сокращение времени измерения и повышение надежности.10

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на выходах блоков устройства.

Устройство содержит формирователь 15 1 импульсов, генератор 2 тактовых импульсов, ключи 3 и 4, счетчики 5 и 6, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7 и 8, множительный преобразователь

компараторов 11 элемент И 14 выдает сигнал на закрывание ключей 3 и 13, а также стробирующий импульс на компаратор 15 суммы. Закрытый ключ 3 прекращает поступление импульсов с. генератора 2 на вход счетчика 4,фиксируя в счетчике 4 и на выходе ЦАП 7 информацию о значении максимальной составляющей сигнала компонентного магнитометра 10. При закрывании ключа 13 входы элементов 12 памяти отключаются от продолжающего нарастать по квадратичному закону напряжения на выходе множительного преобразователя 9. Компаратор 15 суммы начинает сравнение напряжения с выхода аналогового сумматора 16, соответствующего сумме квадратов составляющих в

9, последовательно соединенные компо-20 элементах 12 памяти, с квадратично

нентный магнитометр 10, компараторы

11 напряжения, элементы 12 памяти,

ключ 13, элемент И 14, компаратор 15

суммы, аналоговый сумматор 16 и блок

17 индикации.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 3 и 4 закрыты, счетчики 5 и 6 обнулены, на

нарастающим напряжением с выхода преобразователя 9. В момент равенства этих напряжений компаратор 15 срабатывает, закрывает ключ 4 и процесс 25 измерения заканчивается. Информация о величине модуля вектора магнитного поля хранится в цифровом виде в счетчике бив аналоговом виде на выходе ЦАП 8. Блок 17 индикации по командам

выходах преобразователей 7, -8 и 9 на- 30 с выходов элемента И 14 и компаратора пряжение отсутствует, ключ 13 открыт, 5 производит фиксацию результатов компаратор 15 .суммь закрыт сигналом измерения с выходов счетчиков 5 и 6

и вывод их на информационное табло. Для работы устройства з автоматипо апробирующему входу элемента И 14.

При поступлении сигнала запуска формирователь 1 разрешает прохождение импульсов с генератора 2 через ключи 3 и 4 на счетные входы счетчиков 5 и 6. Счетчики обнуляются первым импульсом с формирователя 1.Нарастающий код с выходов счетчика 5 вызывает появление линейно нарастающего напряжения на выходе ЦАП 7, а код счетчика 6, поступающий на входы преобразователей 8 и 9, вызывает появление на выходе последнего напряжения, равного квадрату мгновенного значения входного сигнала. В момент равенства сигналов на выходах компонентного магнитометра 10 с линейно нарастающим напряжением на выходе ЦАП 7 последовательно срабатывают компараторы 11, разрешающие запоминание соответствующими элементами 12 памяти квадратов мгновенных значений напряжения, поступающего через ключ 13 с вькода множительного преобразователя 9. По окончании измерения всех составляющих сигнала магнитометра 10 и соответствующего срабатывания всех

35

ческом режиме достаточно соединить выход компаратора 15 с входом формирователя 1 импульсов.

Формула изобретения

40

Устройство для измерения магнитного поля, содержащее.генератор тактовых импульсов, первый счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, ком45 понентньш магнитометр с ортогонально ориентированными магнитными зондами, соединенными последовательно через первые входы компараторов напряжений и элементов памяти со входами анало. гового сумматора, выход которого подключен к первому входу компаратора суммы, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерения и повьш1ения надежности, в него введены формирователь импульсов, три ключа, второй счетчик, второй цифро- аналоговый преобразователь, элемент И, множительный преобразователь,, блок индикации, причем выход генератора

50

55

компараторов 11 элемент И 14 выдает сигнал на закрывание ключей 3 и 13, а также стробирующий импульс на компаратор 15 суммы. Закрытый ключ 3 прекращает поступление импульсов с. генератора 2 на вход счетчика 4,фиксируя в счетчике 4 и на выходе ЦАП 7 информацию о значении максимальной составляющей сигнала компонентного магнитометра 10. При закрывании ключа 13 входы элементов 12 памяти отключаются от продолжающего нарастать по квадратичному закону напряжения на выходе множительного преобразоватля 9. Компаратор 15 суммы начинает сравнение напряжения с выхода аналогового сумматора 16, соответствующего сумме квадратов составляющих в

нарастающим напряжением с выхода преобразователя 9. В момент равенства этих напряжений компаратор 15 срабатывает, закрывает ключ 4 и процесс 25 измерения заканчивается. Информация о величине модуля вектора магнитного поля хранится в цифровом виде в счетчике бив аналоговом виде на выходе ЦАП 8. Блок 17 индикации по командам

35

ческом режиме достаточно соединить выход компаратора 15 с входом формирователя 1 импульсов.

Формула изобретения

40

Устройство для измерения магнитного поля, содержащее.генератор тактовых импульсов, первый счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, ком45 понентньш магнитометр с ортогонально ориентированными магнитными зондами, соединенными последовательно через первые входы компараторов напряжений и элементов памяти со входами аналогового сумматора, выход которого подключен к первому входу компаратора суммы, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерения и повьш1ения надежности, в него введены формирователь импульсов, три ключа, второй счетчик, второй цифро- аналоговый преобразователь, элемент И, множительный преобразователь,, блок индикации, причем выход генератора

50

55

тактовых импульсов подключен к входам первого и второго ключей, выходы ключей подключены соответственно к первым входам первого и второго счетчиков, первые выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к вторым входам компараторов напряжений, выход второго цифроаналогового преобразователя подключен к первому входу множительного преобразователя, второй вход которого соединён с входом второго цифроаналогового преобразователя,а выход множительного преобразователя подключен к входу третьего ключа и второму входу компаратора суммы, выход которого связан с первым управ-

ляющим входом второго ключа и первым входом блока индикации, третий вход компаратора суммы соединен с выходом элемента И, управляющим входом третьего ключа, вторым входом блока индикации и первым управляющим входом первого ключа, три входа элемента И соединены соответственно с выходами компараторов напряжений, а выход третьего ключа соединен с вторыми входами элементов памяти, первый я второй выходы формирователя импульсов подключены к вторым управляющим . входам первого и второго ключей, третий выход.формирователя импульсов подключен к вторым входам первого и второго счетчиков,вторые выходы которых соединены соответственное третьим и четвертым входами блока индикации.

Hava/fo ifuHfia.

Нонец цимла.

Изобретение может быть использовано для определения величины магнитного поля (МП) от пространственного расположения измерительной головки. Устройство для измерения МП содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 тактовых импульсов, ключи 3, 4, 13, счетчики .5, 6, цифроаналоговые преобразователи (и) 7, 8, мнозкительньтй П 9, компонентный магнитометр 10, компараторы (К) 11 напряжения, элементы 12 памяти, элемент И 14, К 15 суммы,аналоговый сумматор 16, блок 17 индикации. Устройство сокращает время измерения МП и имеет повышенную надежность. 2 ил. оо ел ю NU ю ел

Редактор Л. Пчолинская

Составитель А. Дивеев Техред Л. Сердюкова

Заказ 5563/45Тираж 730 .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

Корректор Г. Решетник