УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ ПОСТОЯННОГО и ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙВЫСОКОЙ точности Советский патент 1970 года по МПК G01R33/12 

Данное изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известны устройства для непрерывного измерения -индукции постоянного и изменяющегося магнитных полей высокой точности, содержащее датчик Холла, источник питапия постоянного тока, усилитель переменного напрял епия и вторичный прибор. Однако в этих устройствах при измерении индукции возможна неточность.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено переключателем, один коптакт которого связан с датчиком Холла и усилителем непосредственно, а подвижный контакт через делитель .напряжения и RC-цепочку соединен со входом усилителя, выход которого нодсоединен к одпоиолупериодному детектору с модулирующей катушкой.

Па фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график напряжений.

В блок-схему предлагаемого устройства входят источник постоянного тока 1, датчик Холла 2; модулирующая катущка 3, в поле которой размещен датчик Холла, делитель 4 выходного напряжения датчика с постоянным коэффициентом деления; автоматический переключатель 5; усилитель 6 переменного напря кения; синхронный однополупериоднын детектор 7; выходной прибор 8 и коммутационный генератор 9, управляющий работой автоматического переключателя п синхронного детектора.

Принцип действия устройства заключается в следующем. Датчик Холла 2, питаемый от источиика постоянного тока / и размещенный в «пробном поле AS модулирующей катущки 3, помещают в измеряемое поле SQ (фиг. 2,а). Вы.ходное напряжение датчика (фиг. 2,.,

д, е) подается на делитель 4 с постоянным коэффициентом деления /Сд. С помощью автоматического переключателя 5, управляемого коммутационным генератором 9, на вход низкочастотного усилителя 6 поочередно подается

напряжение, снимаемое со входа и выхода делителя напряжения. В результате усил.пвается переменная составляющая с амплитудой ,., (1-Д-д).

К выходу усилителя переменного напряжения через одноиолуиериодный синхронный детектор 7 нодключается модулирующая катушка 3. Создаваемое током /вых модулирующей катушки 3 «пробное поле 4 8 накладывается на измеряемое SQ (фиг. 2, б, к).

Таким образом, индукцня магнитного поля BV , действующая на датчик, равна (фиг. 2,и)

Б, 5о -Дй.

датчика появляется переменная составляющая f (фиг. 2, и, е), величина которой зависит от тока в модулирующей катушке.

Переменная составляющая, иолученная s результате иериодического деления напряжения i/i (фиг. 2, е) с помощью делителя 4 п переключателя 5 и иостуиающая на вход усилителя 6 (фиг. 2,ж), пропорциональна индукции измеряемого магиитного поля До и иаходится в нротивофазе с иаиряжепием v (фиг. 2,д,е}.

Схема уравиовешивается при равенстве этих двух переменных составляюи1их в пределах статизма системы с глубокой отрицательной обратной связью (фиг. 2,и, т. е. ..

Таким образом, нредлагаемая схема устройства нозволяет исключить погреншости, связанные с времеииой и температуриой иестабильностью тока питания, постояпной Холла и сопротивления датчика, исключить погрешности от влияния побочных термо- и гальваномагнитиых эффектов, из-за изменения параметров усилителя и сопротислеиия элемептов цеии модулирующей катушки.

Новым в предлагаемом устройстве является применение модуляции выходного напряжения датчика с помощью делителя нанрял ения и отрицательной обратиой связи ио индукции «пробного магнитного поля. Величина индукции «пробного поля выбирается во много раз меньше индукции измеряемого поля, что поз воляет при сохраиеиии преимущества схем с отрицательной обратной связью ио индукцш использовать устройство для определения иидукции как постояииых, так и измеияющихся полей в широких пределах измерения.

При исиользовании прецизионного выходиого измерителя (например цифрового ирибора) погрешность предлагаемого устройства не превышает 0,05™0,1 %.

Предмет изобретен и я

Устройство для иеирерывиого измерен 1я иидукции постоянного и измеияюн1,егося магнитиых полей высокой точности, содержащее датчик Холла, источиик питания лостояиного тока, усилитель иеремениого напряжения и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью иовышения точности, оио сиабжено иереключателем, одии контакт которого связан с датчиком Холла и усилителем неиосредственио, а иодвнжный контакт через делитель иаиряжеиия и RC-цеиочку соединен со входом усилителя, выход усилителя нрисоединен к однополуиериодиому детектору с модулирующей катушкой.

&«.

i 7Fl-dE3i:jiF |-P..

.ГГ71