ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ С АЕТОА1АТИЧЕСКОЙ СТАБЕ/ЗЛИЗАЦИЕЙ КРУТИЗНЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01R33/00 

Предлагаемое изобретение относится к области магнитных измерений. Известна схема измерителя магнитной нндукции с автоматической калибровкой, в которой для стабилизации крутизны нреобразования на датчик Холла номимо измеряемой индукции действует вспомогательное поле, создаваемое донолнительной катушкой. Спектры индукции вспомогательного и измеряеNjoro нолей различны. На выходе измерительного усилителя включен частотный дискриминатор, разделяюш,ий измерительный и калибровочный сигналы. Разность напряжений калибровочного сигнала и сигнала, иропорционального току в дополнительной обмотке генератора опорного магнитного ноля после усиления и выпрямления используется для регулировки коэффициента усиления измерительиого усилителя. Недостаток этой схемы состоит в следхющем. При измерении нанряжеиности относительно большом диапазоне ка/м и более) суш,ественное влияние бильность крутизны преобразования теля оказывает нелинейность характеристики датчика Холла, которая может быть весьма значительной. В этом случае автоматическая стабилизация крутизны сопряжена с необходимостью регулировки коэффициента усиления усилителя в нлироких нределах, что созлдсг определо1;нь с трудности, связанные с обеспечение, устойчивости и заданной точг.ости 1;з:1:ернтелы1ого устройства. Для рг.сшире11ия диапазона измерения, хлучшеппя лн;1е июстн и повышения стабильности характеристики преобразования нредлагасмы г-змсрщ-ель снабжен управ.тяемы.м источником постоянного тока, выполненным в Епде выпрямительного :,юста, в нитающую Д11аго: аль которого включены токовые злектл;;од::: датчика {олла, а с выходную - стабилн:;атор , под -;л;оче11н:,.1Й к синхронному дете.;тору. Стабилизация крутизны преобразования осу1;;,ествляется путем нзмозерия велнчины тоi.a, nHTaio:iie;o датчик Холла, пронорцнональ1 о стклонен ::о о ффиц ;ента хиления измеглполя от заданного значения. Блок-схема онисьшаемого устройства гредставлеиа на фиг. 1, где / - датчик Холла, 2 - измерительный уснлнтель, 3 - син:-.р01:;;ый детектор, 4 - генератор оиорного л;аг;1итн01о ноля. 5 - унравляемый источник перзменного тока, 6 - избирательный каскад, 7 - корректируюнднй контур, 8 - схема с;:авнения, 9 - усилитель о:-;;ба.ощей, 10 - си1:хронньп детектор.

синхронным детектором 3 - охвачены цепью коррекции крутизны (избирательный каскад 6 - корректирующий контур 7 - усилитель 9 (либающей и синхронный детектор 10 с упрап;1яю1ци.ч воздействием иа датчик Холла 1 10 возб кдения}. Такая структура схемы при соответст уюн1,см выборе нараметров no3ii(iHCT снизить требования, нредъявляеMiiie i томности элементов измерительиого т)акта. унросттггь се наладку и регулировку.

Принцнииа/и пая схе.ма устройства ириведепа на фиг. 2, где управляемый источник 5 переменного тока нредставлеп в развернутом ь.чде.

У1)ав;1яемый источник 5 постоянного тока вь:г1()Л11сн на основе мостового амнлитудного детектора иа диодах // -14, в выходную диа опаль которого включен составной эмиттерпЬ|й повторитель на транзисторах 75-16, иг(Оающий роль регулирующе1о элемента. Для .оздаиия начального значения тока в схе.му ::.г,едеп псточннк onopnoio папряжепия, вынолi;oi: ibn i на счабилптроне /7. Токовые зал-;н.мы датчи1 а Хо.тла включен, послсдовател)НО с .мосто.м. а хол.тавскис - соедппены со входо.м

)

На датчик Холла действуют одповрсменно два ноля: нз.меряелкх //л- п опо;)ное Но, создав;е.мое 1сне|)атс)ром -/, состояпипм пз гене1,ч;тор;; 18 синусоидального напряжения и катхтнкп /9, вкл оченпо1| носледовательно с этало11:1;,:, pe.uicTopoM 20. Схема управ;1яемо1о источника 5 также 1П 1аетея сппусоидальпы.м ;и ряже1И ем L-,,, частота которого Biii6npacTся выше (на норядок н более) частоты возбуждс1П1я генерато)а /6.

Поско; ьку из.меряемое no.ie яв,1яется ностояннь:м пли .едле1П1о пзмеия1оп1имси сигпалом, спектры оиориого и измеряемого полей разлпчпьп

Для определения зпака входных еигналов 1;з.1С)ительиый усилитель 2 и усилитель 9 (м.ибакипей содержат синхронные детекторы -) li 10, управляемые соогветственно от наиряженим шггания LJ,, и геперато П 18.

Выходное напряжение L/з, пропорциональное сигналу HI измеряетея региетрирующпм прибором, а сигнал коррекции U, пропорцпональный Яо, выделяется избирательиым

каскадом 6, настроенны.м па частоту опорного поля.

С целью обеепечепия устойч шости системы и заданн1 1х динамических свойств в введен паеси1И1ый коррсктирук)П1,пй контур 7.

Работа cxcMiii иоясняе -ся BjOe.MeinibiMn диаграммами, Н()11нсден1 Ь :,1и на . 3.

При отклонении кр тпзны преобраюваппи от задаппого зпачепия па выходе схемы сравнения 8 папряжспий L-o и Ls появляется

сигпал рассогласования 6б о-Ls, который после усиления усилителем 9 огибаюп ей и выпрямления сиихроппым детекторо.м 10 поступает в еоответствуюпдей фазе в цепь 1:еточиика /7 опорного напряжения управляемого

псточника 5 неременного тока, что приводит к изменению тока иитания датч 1К-личпп1 1. необходимой д.чи 1х|Птиз1п, нреоб)азования данно.ч ров не.

11 р е д н е т и 3 о б j:

э е т е н и я

Измерите.пь маппггиого ноля с авло.:атичеcKoii стабилизацис) крутпзпь иреобоазоваПИЯ, С()держан1нй .датчик Холла, питаемый неpie.MCHiibiiM паиряженпем, 113л;ерпт1мьный сплнтС.и, с сппхроппьгм детектогЧ).1, избпрате.п,ный каскад, 1 иррсктпр к;пи:11 ixoiiivp, cxcArv сравпс1П1я, 1-сперато1) опорпого ма нитного

по;1Я и усплител.. 01пб;Л( с сшгчропшлм детектором, отличающийся те.ч, что, с пелыо рас1нпреиия диаиазоиа из.мере1пп-1, улучи1ения Л1п;е;1пости и повын1епия с абп:11,иости характеристики прсоб)азования, он сиаб/кеп Ч1равляе.мы.м ncT04iini o.M ностоянпо1о 1ока, выиолП(,-нным в вндс В,;прямитсльпого моста, в Н1Tai()o диагопа.Из которсяо Н1,11очеп1л токошле ьлектро.Ц) датчика Хол.к;, а li выходную стабилизатор тока, 1 с;дклк)ЧС1П1)Й к

синхрои;1() детектору.

A-y

о

г-КЬ

/J /«

L-й-KH

.

/- t --r « 1 I

71

//7

л

77

Z/«

f( pf-iLCfnOUflyHJLLieMi/

.yj , npudofli

ou.1;