ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Советский патент 1972 года по МПК G01R33/07 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть применено для измерения индукции постоянных магнитных полей в широком диапазоне.

Известные цифровые измерители индукции с датчиками Холла не пригодны для прецезионных измерений вследствие временной и температурной нестабильности параметров датчика, тока питания датчика и элементов устройства.

Предложенный цифровой измеритель снабжен дополнительной катушкой, в поле которой расположен датчик Холла запитанный от стабилизированного источника постоянного тока, а также блоком управления, соединенным с источником постоянного тока, реверсивным счетчиком, делительным устройством и преобразователем э.д.с. Холла в импульсный код. Один из выходов преобразователя соединен с входом реверсивного счетчика, второй выход- с одним из входов делительного устройства, второй вход которого связан с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к входу Цифрового отсчетного устройства.

Это позволяет повысить точность измерений.

На чертеже показана блок-схема измерителя.

ния датчика, катушку 3 дополнительного поля, питающуюся от стабилизированного источника 4 постоянного тока, преобразователь 5 напряжения Холла в код, реверсивный счетчик 6, блок 7 управления, делительное устройство 8 и цифровое отсчетное устройство 9.

Измерения с по.мощью предлагаемого устройства производятся в два такта коммутации. В первом такте на датчик /, подключенный к

источнику неременного тока, одновременно воздействуют два постоянных, совпадающих по направлению, магнитных поля - измеряемое В и дополнительное Вд, создаваемое катушкой 3, обмотка которой питается от источника 4 стабильного постоянного тока. С выхода датчика / напрял ение Холла, пропорциональное сумме величин магнитных индукций (fi+Вд), поступает на вход преобразователя

5напряжения в код. Код с преобразователя 5 в виде последовательности импульсов поступает на вход реверсивного счетчика 6, считающего в прямом порядке. При этом счетчик

6зафиксирует число импульсов, которое определяется зависимостью

N, SK(B + B,)-I,,

S - удельная чувствительность к индукции датчика Холла, К - коэффициент передачи схемы, /т-амплитуда тока питания датчика. Во втором такте коммутадии блок 7 управления включает источник 4 стабильного постоянного -тока И переключает направление счета счетчика 6. При этом на датчик / дейСтвует только -измеряемое магнитное поле ВНапряжение Холла, пропорциональное измеряемой магнитной индукции, с выхода датчика / поступает на вход преобразователя 5. Код с преобразователя в виде последовательности импульсов поступает на вход реверсивного счетчика 6, считающего теперь в обратном порядке. ;В результате после второго такта счетчик 6 фиксирует число импульсов NZ N,- SKI,В SKl.,By. Одновременно в выходном регистре преобразователя 5 установится код, соответствующий числу импульсов sKirB. Таким образом, после двух тактов измерения на входы делительного устройства 8 поступят числа с регистров преобразователя 5 и счетчика 6. После прихода управляющего сигнала с блока управления 7 делительное устройство 5 совершает операцию деления числа в выходном регистре преобразователя 5 на число в счетчике 6. Результат деления будет следующий: ЛГз в /V4 - --- - Из последнего выражения видно, что делительное устройство фиксирует, как результат деления, в виде цифрового статистического кода число импульсов, пропорциональное измеряемой магнитной индукции, не зависящее после первоначальной калибровки от удельной чувствительности датчика Холла, коэффициентов передачи схемы и тока питания датчика. Если принять значение индукции дополнительного поля Вд за единицу измеряемой величины, то устройством 9 будет индицироваться число, равное величине В -измеряемой магнитной индукции. Предмет изобретения Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла, источник переменного тока для питания датчика, преобразователь э.д.с. Холла в импульсный код и цифровое отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительной катушкой, в поле которой расположен датчик Холла, запитанный от стабилизированного источника постоянного тока, а также блоком управления, соединенным € источником постоянного тока, реверсивным счетчиком, делительным устройством и преобразователем э.д.с. Холла в импульсный код, причем один из выходов преобразователя соединен с входом реверсивного счетчика, второй выход - с одним из входов делительного устройства, второй вход которого связан с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к входу цифрового отсчетного устройства.