Устройство для измерения магнитного поля Советский патент 1975 года по МПК G01R33/07 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении магнитометров повышенной точности на датчиках Холла, а также систем управления и автоматического регулирования в широком диапазоне сильных магнитных полей.

Известно устройство для измерения напряженности магнитного поля, состоящее из генератора возбуладения, усилителя, детектора и регистрирующего устройства, которое осуидествляет регулирование напряжения при помощи выходных резисторов.

Однако известное устройство не обеспечивает линеаризацию результирующей характеристики преобразования, нелинейность которой обусловлена нелинейностями характеристик преобразования датчика Холла, усилителя, детектора и регистрирующего устройства.

Цель изобретения - улучшение характеристики преобразования и увеличение точности измерения.

Цель достигается тем, что последовательно с регулирующими резисторами в пепи возбуждения включены ключевые элементы, цепи управления которых соединены с соответствующими пороговыми элементами на различные пороги срабатывания, соединенными с выходом измерительной схемы.

На чертеже приведена структурная схе.ма устройства.

Устройство содержит генератор возбуждения 1, создающий ток через датчик Холла 2, измерительную схему 3 (она может представлять собой измерительный усилитель постоянного или переменного тока, преобразователь напряжения постоянного тока в частоту и т. д.), пороговые элементы с ключевыми элементами 5i-5п, регистрирующее устройство 6, регулирующие резисторы 7i-7„ и добавочный резистор 8.

В устройстве автоматически в зависимости от величины индукции измеряемого поля меняется величина тока возбуждения датчика Холла так, что с ростом значений измеряемого поля ток возбуждения, компенсирующий увеличение чувствительности датчика Холла, падает. Для этого диапазон измеряемых полей разбивают на ряд пределов, и при переходе с одного предела на другой автоматически с помощью ключевых схем меняется резистор, щунтирующий датчик Холла. Если индукция измеряемого поля мала и

сигнал на выходе измерительной схемы 3

меньше напряжения срабатывания любого из

пороговых элементов 4i-4п, управляемые

ключевые элементы разомкнуты.

При увеличении значений измеряемого поля, когда сигнал на выходе измерительной

схемы 3 превышает напряжение срабатывания порогового элемента 4ь включается ключевой элемент 5i, датчик Холла по пепи возбуждения оказывается зашунтированным резистором , и ток возбуждения через датчик Холла уменьшается на величину, компенсирующую возрастание чувствительности; тем самым устраняется нелинейность характеристики преобразования устройства. Так как пороговые элементы 4i-4п установлены на выходе измерительной схемы 3, то осуществляется коррекция результирующей характеристики преобразования всего устройства независимо от места и причины возникновения нелинейности.

При дальнейшем увеличении значения измеряемого поля срабатывает соответствующее количество пороговых элементов и ключевых элементов и изменяется величина сопротивления, шунтирующего датчик Холла. Выбором

необходимого количества элементов 4,-, 5;, li можно получить требуемую погрешность нелинейности.

Предмет изобретени-н

Устройство для измерения магнитного поля, содержащее датчик Холла с регулирующими резисторами в цепи возбунсдения, генератор возбуждения, измерительную схему и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью улучшения характеристики преобразования и увеличения точности измерения, последовательно с регулирующими резисторами включены ключевые элементы, цепи управления которых соединены с соответствующими пороговыми, элементами на различные пороги срабатывания, соединенными с выходом измерительной схемы.