Тесламер Советский патент 1991 года по МПК G01R33/02 

05 ND

СО 00 00

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для обнаружения магнитных полюсов и оценки качества размагничивания изделий из ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная схема тесламера.

Тесламер содержит последовательно соединенные генератор 1 переменного тока, преобразователь Холла 2, первый усилитель 3, первый амплитудный детектор 4, первый сумматор 5, аналого-цифровой преобразователь 6 и индиатор 7, последовательно соединенные векторный сумматор 8, первый вход которого подключен к выходу первого усилителя 3, второй амплитудный детектор 9 и компаратор 10, выход которого подключен к знаковому входу индикатора 7, последовательно соединенные второй усилитель 11, вход которого подключен к второму токовому выводу преобразователя Холла 2, третий амплитудный детектор 12, второй сумматор 13, выход которого подключен к аналого- цифровому преобразователю 6, при этом выход усилителя 11 подключен к второму вчоду векторного сумматора 8, а выход амплитудного детектора 12 - к второму входу компаратора 10 и второму входу первого сумматора 5. Кроме того, тесламер снабжен коммутатором 14, вход которого по ш.тючен к выходу первого сумматора 5, выходы коммутатора 14 подключены соот- век твенно к первому и второму входам второго сумматора 13. Тесламер снабжен ре- зисюром 15, включенным между вторым токовым выводом преобразователя Холла 2 и общей тиной устройства.

Тесламер работает следующим образом.

Генератор 1 питает переменным током преобразователь Холла 2, при внесении которого в магнитное поле на его выходе появляется сигнал ЭДС Холла, поступающий в чонлителыю-детекторный тракт, содержании усилитель 3 и амплитудный детектор 4. Пыхочной сигнал последнего, прямо пропор- ипональнып ЭДС Холла, поступает в сумматор 5. где алгебраически складывается о некоторым выходным напряжением усилительно-детекторного тракта, включающего усилите,,ь 11 и амплитудный детектор 12, идентичного тракту, включающему сили- тель 3 и амплитудный детектор 4. При этом выходное напряжение амплитудного детектора 12 прямо пропорционально ток, протекающему через преобразователь Холла 2 и резистор 15. Выходной сигнал сумматора 5 поступает па сигнальный вход аналоп цифрового преобразователя 6 и одновременно через коммутатор 14 в сумматор 13, где алгебраически складывается с выходным напряжением амплитудного детектора 12. Посредством коммутатора 14 сумматор 13 вы

полняет сложение выходных сигналов сумматора 5 и амплитудного детектора 12 с требуемым соотношением полярностей. Результат суммирования - выходное напряжение

сумматора 13 - поступает на опорный вход аналого-цифрового преобразователя 6. При этом выходной сигнал усилителя 3 векторно суммируется в векторном сумматоре 8 с сигналом усилителя 11. Результат суммирования детектируется амплитудным детектором 9 и поступает на первый вход компаратора 10, где сравнивается с сигналом амплитудного детектора 12. Выходной логический сигнал компаратора 10, несущий информацию о направлении магнитного поля, поступает в индикатор 7. Из сказанного следует, что в предлагаемом тесламере реализована функция преобразования сигналов преобразователя Холла 2 вида

K Ux+K3Uo 0KsUx+KtUo

где М - показания индикатора, численно равные величине индукции, Тл; К....,К,г- коэффициенты, одинаковым образом зависящие от амплитуды 5тока генератора I и параметров

усилительно- детекторного тракта: (7Г - напряжение датчика Холла; Ud - опорное напряжение, снимаемое

с резистора 15. Если представить 0 /(/«/.(/ОМКг), /...4, где 1Х - ток генератора;

Лл- - коэффициент передачи силительн о-детекторно го тракта,

то нетрудно , что величина М не зависит от изменений 1Х и Кт. 5

Выбором соотношения Ki и К (за счет изменения коэффициентов передач по входам сумматора 13) можно существенно уменьшить погрешность измерений, обус- 0 ловленную нелинейностью передаточной характеристики преобразователя Холла 2.

Компаратор 10 сравнивает модули векторов K.r,U, и Kt,(Un+U) (/(.-, и Л, - постоянные коэффициенты), которые в зависимости от направления магнитного вектора 5 L/O и /7 могут быть как сонаиравлены, так и противонаправлены, что можно определить, если соответствующим образом выбрать величину коэффициента передачи по второму входу компаратора 10.

0 Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность измерений за счет минимизации исполнительной приборной погрешности, а также погрешности, обусловленной нелинейностью

f- передаточной характеристики преобразователя Холла, при этом обладая возможностью определять направление магнитного поля.

Формула изобретения

Тесламер, содержащий генератор переменного тока, выход которого подключен к первому токовому выводу преобразователя Холла, второй токовый вывод которого через резистор соединен с общей шиной устройства, индикатор, выход преобразователя Холла подключен к входу первого усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения

соединен с входами аналого-цифрового преобразователя и коммутатора, выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам второго сумматора, второй ,- токовой вывод преобразователя Холла через второй усилитель соединен с вторым входом векторного сумматора, выход которого через второй амплитудный детектор подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого

точности измерений, он снабжен вторым 10 сумматора, третьим входом второго сумма- усилителем, тремя амплитудными детектора-тора и выходом третьего амплитудного де- ми, двумя сумматорами, векторным сумматором, компаратором, коммутатором и аналого-цифровым преобразователем, при этом

тектора, вход которого подключен к второму входу векторного сумматора, выход второго сумматора соединен с опорным входом анавыход первого усилителя подключен к пер- .,. лого-цифрового преобразователя, выход ко- вому входу векторного сумматора и через торого соединен с первым входом индикасоединен с входами аналого-цифрового преобразователя и коммутатора, выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам второго сумматора, второй токовой вывод преобразователя Холла через второй усилитель соединен с вторым входом векторного сумматора, выход которого через второй амплитудный детектор подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого

сумматора, третьим входом второго сумма- тора и выходом третьего амплитудного де-

сумматора, третьим входом второго сумма- тора и выходом третьего амплитудного де-

тектора, вход которого подключен к второму входу векторного сумматора, выход второго сумматора соединен с опорным входом ана

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и направлено на обнаружение магнитных полюсов и оценку качества размагничивания изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение точности измерения, достигается за счет минимизации приборной погрешности, а также погрешности, обусловленной нелинейностью передаточной характеристики преобразователя Холла. Тес- ламер содержит генератор 1 переменного тока, преобразователь Холла 2, усилители 3 и 11, амплитудные детекторы 4, 9, 12, сумматоры 5 и 13, аналого-цифровой преобразователь 6, индикатор 7, векторный сумматор 8, компаратор 10, коммутатор 14 и резистор 15. Кроме измерения величины тес- ламер позволяет также определять направление магнитного поля. 1 ил.

первыи амплитудный детектор к первому входу первого сумматора, выход которого

тора, второй вход которого подключен к выходу компаратора.