УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВЕКТОРА ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОТОКА Советский патент 1971 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится « области магнитных измерений и предназначено для .измерения магнитного потока в случае, когда измеряемый поток и апорное напряжение могут быть синхронизированы.

Известные устройства для измерения магнитного потока, содерл ащие измерительную катушку и усилитель с катушкой обратной связи, не обеспечивают достаточной точиостй и оперативности измерений.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снабжено двумя ключевыми фазочувствительными схемами, включенными на выходе усилителя последовательно с катушкой обратной связи, которая соединена со средней точкой нагрузочных сопротивлений ключевых схем.

При такой конструкции исключается влияние погрешностей, связанных с нестабильностью усилителя и его входной цепи, а также повышается быстродействие устройства.

На чертеже изображена структурная схема описываемого устройства.

Устройство содержит измерительную катушку 1, усилитель 2, двухиолупериодные ключевые фазочувствительные схемы 3, 4, катушку обратной связи 5, фазосдвигаюш.ий блок 6, измерительные приборы 7, 8.

рительной катушке 1 э. д. с. равную EX. Компенсирующий поток Фк, созданный протеканием тока / по катушке обратной связи 5, индуцирует в измерительной катушке э. д. с., равную ЕК.

Разность этих э. д. с. Е поступает на вход усилителя 2 и усиливается. Напряжение на выходе усилителя распределяется между ключевыми фазочувствительными схемами 5, 4 и

катушкой обратной связи 5.

Триоды 9, 10, 11, 12 фазочувствительной схемы 3 коммутируются напряжением, сдвинутым по фазе на 90° относительно опорного напряжения UQ.

Триоды /, 14, 15, 16 фазочувствительной схемы 4 коммутируются напряжением, синфазным с опорным

Через каждые полпериода триодные пары изменяют свое состояние и в зависимости от

того, какие из них открыты иод действием входного напряжения, через соответствующие нагрузочные сопротивления фазочувствительных схем (17 или /5, 19 или 20} протекают токи. Эти токи, складываясь, образуют ток /,

проходяший через катушку обратной связи 5. Измерительные приборы 7 и 5 измеряют среднее значение напряжений, которые выделяются на сопротивлениях 17, 18, 19, 20. При этом показания измерительного припеременного входного напряжения, совпадающей по фазе с напряжением на обмотках трансформатора 21, т. е. с напряжением, сдвинутым на 90° относительно опорного напряжения и о, показания измерительного прибора 8 (оа) пропорциональны составляющей переменного входного напряжения, совпадающей по фазе с опорным напряжением UoИз рассмотрения эквивалентной схемы по неременному току при определенных допущениях следуют следующие выражения для ai и 02:

kPа, (f/n, ФЛ,

2W,Yk,k,

kR

я, cos (f/o, ),

iW.Vk.k.,

где k - коэффициент усиления усилителя;

1 и 2 - коэффициенты, связанные с геометрическими параметрами измерительной катущки и катущки обратной связи соответственно;

W-i - число витков катушки обратной связи;

R - величина сопротивления /7, равная сопротивлениям 18, 19 и 20.

Приведенные соотнощения показывают, что показания измерительных приборов пропорциональны состаюляющи.м измеряемого магнитного потока, одна из которых совпадает с опорным напряжением UQ, а другая сдвинута на 90°.

Показания измерительных трибдр ое ие зависят от параметров усилителя 2 и измерительной катущки, а также емкости соединительных проводов, что повышает точность измерений.

Предмет изобретения

Устройство для измерения составляющих вектора переменного магнитного потока, содержащее измерительную катущку и усилитель с катущкой обратной связи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и быстродействия, оно снабжено двумя ключевыми фазочувствительными схемами, включенными на выходе усилителя п оследовательно с катущкой обратной связи, которая соединена со средней точкой нагрузочных сопротивлений ключевых схем.