Устройство для измерения медленно изменяющегося магнитного поля с автоматической стабилизацией амплитудной характеристики Советский патент 1974 года по МПК G01R33/07 

1

1-1зобретенне относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения непрерывно изменяющихся магнитных полей в П1ир0 ком диапазоне.

Известны устройства для измерения медленно нзме11яюн1,егося магнитного поля, содержандие датчик Холла, измерительный усилитель, синхронный детектор, генератор опорного ноля, управляемый источник тока, избирательный каскад, корректирующий контур, схему сравнения, усилитель огибающей и синхронный детектор, в которых существенное .влияние на точность измерения оказывает нелинейность характеристики датчика Холла.

Цель изобретения - улучшение линейности и стабильности характеристики преобразования, а следовательно, повышение точности измерения.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено последовательно соединенными генераторо.м иилообразного напряжения и делителем нанряжения, подключенным к выходу интегратора, вход которого связан с выходом син.Чронного детектора, а другой вход носледнего - с выходо.м генератора пилообразного напряй ения и входом датчика Холла, причем выход делителя напряжения подключен к другому входу схемы сравнения.

На фнг. 1 показана блак-с.хема устройства; на фнг.

диаграммы поясняющие его работу.

На датчик 1 Холла действуют измеряемое поле Я X н опорное HQ с частотой, много большей измеряемого. Пнтание датчи.ка Холла осун;естг5ляется от управляемого источника 2 тока. Выходное нанряжение Ui измеряется регистрирующим прибором. Сигнал коррекции U2, создаваемый опорным полем Но и выделяемый избирательным контуром 3, постунает на синхронный детектор 4 и cin-нал U- интегрируется.

Выходные сигналы интегратора 5 и генератора 6 пнлообразного напряжения подаются на делитель 7 напряжения, выходное нанряжение которого Us пропорционально частному от делення напрялчений U и UQ.

Сигнал рассогласования At/, получаемый на выходе схемы 8 сравнения как разность опорного напряжения ll и нанряжения Lo, управляет нсточнико.м 2 тока. Запуск генератора пилообразного напряжения и синхронного детектора сннхронизируется измеряемым сигналом.

При ностоянстве величины опорного ноля Яо с изменением крутизны преобразования датчика Холла изменяется амплитуда выходного сигн-ала U-2 нзбнрательного контура.

Вследствне этого нзменяются сигналы U синхронного детектора 4, выходной сигнал Ll

интегратора 5, сигнал t/5 делителя 7 напряжений. Разность опорного напряжения от источника 9 опорного напряжения и сигнала U делителя напряжений на выходе схемы 8 сравнения дает отклонение сигнала рассогласования А(7 от постоянной величины. Это отклонение, воздействуя на управляемый источник 2 тока, изменяет ток питания датчика Холла до величины, необходимой для поддержания заданной крутизны преобразования всего измерителя.

Звенья прямой передачи сигнала - датчик Холла и измерительный усилитель 10 охвачены цепью коррекции (избирательный контур 3, синхронный детектор 4, интегратор 5, делитель 7, схема сравнения 8 и управляемый источник тока 2).

Такое построение схемы позволяет осуществить стабилизацию интегральной характеристики измерителя и тем самым повысить точность измерения при использован-ии преобразователей с нелинейной зависимостью выходного напряжения от величины магнитного поля.

П р е.д .м е т и 3 о б р е т е н и я

- Устройство для иамерения медлелно изменяющегося магнитного поля с автоматической стабилизацией амплитудной характеристики, содержащее датчик Холла с последовательно соединенными управляемым источником;, тока,

схемой сравнения и источником опорного напряжения, а также измерительный усилитель, через избирательный контур, соединенный с синхропным детектором, отличающееся-теу, что, с целью повышения .точности измерения,

оно снабжено последо вательно соединенными генератором пилообразного напря жения и делителем напряжения, подключенным к выходу интегратора, вход которого связан с выходом синхронного детектора, а другой вход последнего - с выходом генератора пилообразного напряжения и входом датчика Холла, причем выход делителя напряжения подключен к другому входу схемы сравнения.

у. f .

и.,

и.

5

иг.1

Фиг. 2