Цифровой измеритель магнитной индукции Советский патент 1991 года по МПК G01R33/07 

тенциала на его первом входе с выхо- 30 образом, во втором такте блок 10 упда фазочувствительного блока 8.

Поэтому блок 10 управления не изменяет свой выходной сигнал на пятом выходе блока 10 управления и реверсивный счетчик 6 во втором такте работает на сложение.

В результате, во втором такте реверсивный счетчик 6 фиксирует число импульсов, пропорциональное ЭДС Холла.

Nz N + N K Kfc|lX + UH9| + + K,K2llx - UH,l 2К,Кг|1к| 2K,Kalx.

При I lx I Ј I U ц э |, + В выходные сигналы датчика 1 Холла будут Н (1Х + ииэ), И2 (1Х - UK9).

Во втором такте сигнал на выходе (фиг. 3) фазочувствительного блока 8 (положительной полярности) является разрешающим для элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступает разрешающий потенциал с триггера 17, который в первом такте не изменяет свое состояние.

При поступлении во втором такте управляющего сигнала на третий вход с дешифратора 15 элемент И 18 срабатывает и выдает сигнал на счетный вход триггера 16 реверса.

Триггер 16 реверса срабатывает и переходит в единичное состояние.

35

4D

равления не изменяет свой выходной сигнал на пятом выходе и реверсивный счетчик 6 во втором такте работает на сложение

N2 N + N2 + ииэ| + - + K K211X - и„9| 2К,11,11x1 2К,К,1

гПри |lxl 1ицэ( , - В выходные сигналы датчика 1 Холла Н (- 1Х +

+ ичэ, иа (-ix - иК9).

Во втором такте сигнал на выходе (фиг. 3k) фазочувствительного блока 8 (положительной полярности) является разрешающим для элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступает 45 разрешающий потенциал с триггера 17, который в первом такте не изменяет свое состояние.

При поступлении управляющего сиг- . нала во втором такте с дешифратора 15 5Q на третий вход элемента И 18, последний срабатывает и выдает сигнал на счетный вход триггера 16 реверса. Триггер 16 реверса срабатывает и переходит в единичное состояние.

Таким образом, блок 10 управления изменяет свой выходной сигнал на пятом выходе. Поэтому во втором такте реверсивный счетчик 6 работает на вычитание.

55

5

D

равления не изменяет свой выходной сигнал на пятом выходе и реверсивный счетчик 6 во втором такте работает на сложение

N2 N + N2 + ииэ| + - + K K211X - и„9| 2К,11,11x1 2К,К,1

гПри |lxl 1ицэ( , - В выходные сигналы датчика 1 Холла Н (- 1Х +

+ ичэ, иа (-ix - иК9).

Во втором такте сигнал на выходе (фиг. 3k) фазочувствительного блока 8 (положительной полярности) является разрешающим для элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступает 5 разрешающий потенциал с триггера 17, который в первом такте не изменяет свое состояние.

При поступлении управляющего сиг- . нала во втором такте с дешифратора 15 Q на третий вход элемента И 18, последний срабатывает и выдает сигнал на счетный вход триггера 16 реверса. Триггер 16 реверса срабатывает и переходит в единичное состояние.

Таким образом, блок 10 управления изменяет свой выходной сигнал на пятом выходе. Поэтому во втором такте реверсивный счетчик 6 работает на вычитание.

5

Когда число в реверсивном счетчике 6 во втором такте станет равным нулю, срабатывает элемент И -19 и выдает сигнал на второй нулевой вход триггера 16 реверса, который переходит в единичное состояние и изменяет свой выходной сигнал на пятом выходе.

Таким образом, блок 10 управления во втором такте второй раз изменяет направление счета в реверсивном счетчике 6, т.е. реверсивный счетчик 6 снова начинает работать на сложение. В результате, после второго такта

реверсивный счетчик 6 фиксирует число импульсов, пропорциональное ЭДС Холла

N2 + UK9| K,Kt|lx + UH5 - lx + 1x1 К Кв|ииэ - 1Х( + 2К,К2|1Г|

ииэ - 1Х1

N z +

I

,//

N5- N - Ni + Ni КдКг -К,К2|ии - 1х|+2К,Кг|1х| 2К,К21Л Результат измерения после преобразования выходного кода реверсивного счетчика 6 в двоично-десятичном дешифраторе 9 считывается цифровым отсчетным устройством 7..

Определение направления магнитной индукции ПРОИСХОДИТ следующим образом.

При | 1Х UHaj, + В. В первый такт измерения сигнал с выхода фа- зочувствительного элемента (отрицательной полярности), пройдя через элемент НЕ 22 является разрешающим для элемента И 24. Поэтому при поступ лении управляющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управления, в первом такте элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал на единичный вход триггера 2.1. Триггер 2.1 переходит в единичное состояние и выдает разрешающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте при поступлении управляющего сигнала с шестого выхода блока 10 . управления элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал (что соответствует положительному направлению .магнитной индукции) на индикатор 11 знака.

При |1К| 1Инэ и - В. В первый такт измерения сигнал, положительной полярности, поступающий через элемент НЕ 22 с выхода фазочузствительного блока 8, является запрещающим для элемента И 24.

Поэтому при поступлении управляющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управления, в первом такте элемент И 24 не срабатывает. Таким об

0

г

0

25

30

35

40

45

50

55

разом, триггер 21 остается в первоначальном состоянии и выдает запрещающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте при поступлении управляющего сигнала с шестого выхода блока 10 .управления, элемент И 23 не срабатывает. Это соответствует отрицательному направлению магнитной индукции - В.

При |1Х c |Uh(|, + В. В первый такт измерения сигнал отрицательной полярности, поступающий через элемент НЕ 22 с выхода фазочувствительного блока 8, является разрешающим для элемента И 24,

Поэтому при поступлении управляющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управления, в первом такте элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал на единичный вход триггера 21.

Триггер 21 переходит в единичное состояние и выдает разрешающий потенциал на элемент И 23.

Во втором такте при поступлении управляющего сигнала с шестого выхода блока 10 управления, элемент И 23 срабатывает и выдает сигнал на индикатор 11 знака,

ч

При Ux| . 1инэ| и - В. В первый - такт измерения сигнал отрицательной полярности, поступающий через элемент НЕ 22 с выхода фазочувствительного блока 8, является разрешающим для

элемента И 24. Поэтому при поступлении управляющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управления, в первом такте элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал на единичный вход триггера 21, который срабатывает и выдает разрешающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте (поскольку уро- сигнала во втором такте больше, чем в первом такте) срабатывает элемент И 19. Когда число в реведсивном счетчике 6 равно нулю, управляющий сигнал элемента И 19 с седьмого выхода блока управления поступает на нулевой вход триггера 21 и изменяет его состояние. Триггер 21 выдает запрещающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте при поступлении управляющего сигнала с шестого выхода блока 10 управления, элемент И 23 не срабатывает. Это соответствует отрицательному направлению магнитной индукции

- т

И.

Формула изобретения

1.Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий последовательно соединенные датчик Холла, переключатель, синхронный детектор, преобразователь напряжение - код, состоящий из последовательно соединенных преобразователя напряжение - JQ число импульсов и реверсивного счетчика, двоично-десятичный дешифратор

и цифровое отсчетное устройство, а т.акже источник питания, соединенный с вторыми входами переключателя, и j фазочувствительный блок, подключенный к сигнальному входу синхронного детектора, причем управляющие входы синхронного детектора и фазочувстви- тельного блока соединены с управля- JQ ющим входом источника питания, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены индикатор знака, блок формирования знака и блок управления, 25 при этом первый -вход блока управления соединен с выходом фазочувствитель- ного блока, второй вход блока управления подключен к выходу реверсивного счетчика, выходы блока управления -JQ с первого по восьмой соответственно соединены с управляющим входом переключателя, запускающим входом преобразователя напряжение - число импульсов, с нулевым входом реверсивного счетчика и первым входом блока формирования знака, с управляющим входом двоично-десятичного дешифратора, с входом реверса реверсивного счетчика, с вторым, третьим и четвертым входом блока формирования знака, пятый вход которого соединен с первым входом блока управления, выход блока формирования знака подключен к входу индикатора знака.

2.Цифровой измеритель по п. 1 отличающийся тем, что блок управления включает в себя последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, дешифратор, а также два триггера и три элемента И, 50

40

45

Q

Q 5 Q

0

0

5

при этом первый выход дешифратора соединен с первым выходом блока управления, второй выход дешифратора соединен с вторым выходом блока управления, третий выход дешифратора соединен с третьим.выходом блока управления, первым нулевым входом первого триггера и нулевым входом второго триггера, четвертый выход дешифратора соединен с четвертым выходом блока управления 9 пятый выход дешифратора соединен с шестым выходом блока управления и первыми входами первого и второго элемента И, шестой выход дешифратора соединен с первым входом третьего элемента И и восьмым выходом блока управления, седьмой выход блока управления соединен с вторым нулевым входом первого триггера и выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока управления, пятый выход блока управления соединен с выходом первого триггера, счетный вход которого соединен с-выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и перюым входом блока управления.

3. Цифровой измеритель по п. 1, отличающийся тем, что блок формирования знака выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕ, четвертого элемента И, третьего триггера и пятого элемента И, первый вход блока формирования знака соединен с первым нулевым входом третьего триггера, второй нулевой вход которого соединен с третьим входом блока формирования знака ,пятыР вход которого соединен с входом эле- i мента НЕ, второй вход четвертого элемента И соединен с первым входом блока формирования знака, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с выходом блока формирования знака.

со

00

.с

Irtcoacot . йФ « 8)

f |/Ar/ yw 5

и,ехч u,

щ Јх-им еж -и„

щ Јх-им еж -и„9

Изобретение относится к технике Магнитных измерений и предназначено для измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей. Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном определении направления магнитной - достигается введением генератора 13 импульсов, счетчика 14, дешифратора 15, элементов И 20, 18, 19, 24 к 23, индикатора 11 знака, триггеров 17, 16 и 21 и элемента НЕ 22. Измеритель также содержит источник 3 питания, фазочувствительный элемент 8 и последовательно соединенные датчик 1 Холла, переключатель 2, синхронный детектор 4, преобразователь 5 напряжение - число импульсов, реверсивный счетчик