Устройство для измерения индукции магнитного поля Советский патент 1976 года по МПК G01R33/95 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ управляемый усилитель 7, детектор 8, второй автоматический переключатель 9, первый выход которого через первый фильт нижних частот 1О подключен к цифровому вольтметру 11 и к прерывателю 12, остал ные входы которого подсоединены к выходу генератора 4, а выход - ко второму входу переключателя 5, первый вход которого соединен с измерительной даагональю моста 3, коммутационный генератор 13, выход которого подсоединен к управляющим входам переключателей 5 и 9, последовательно соединенные источник опорно1 О напряжения 14 и дифференциальный усилитель 15, выход которого присоединен к усилителю 7, а второй :вход - к выходуi второго фильтра нижних частот 16, вход которого подключен ко второму выходу переключателя 9. Работает устройство следующим образом. Рабочий магниторезистор 1 помещают в исследуемое магнитное поле. Компенсационный магниторезистор 2 служит для уменьшения влияния температуры на результат измерения. Мост 3 уравновешивае ся при отсутствии магнитного поля. Когда магниторезистор 1 вводят в м-ог нитноелоле, на выходе мостовой схемы появляется переменное напряжение, пропор циональное приращению сопротивления маг ниторезистора, а следовательно, и квад-.рату измеряемой индукции. Это напряжени через автоматический переключатель 5 и полосовой фильтр 6, где подавляются ncvмехи и высшие гармоники, поступает на управляемый усилитель 7, Отсюда оно через детектор 8 и автоматический переклю чатель 9 попадает на фильтр нижних частот 1О, Постоянная составляюш.ая напряжения, выделяемая фильтром Ю, пропорциональна выходному напряжению U мостовой схемы 3, коэффициенту усиленияК управляемого усилителя 7, коэффициентам передачи Kgi Kg и полосового фильтра 6, детекто ра 8 и фильтра 10. Постоянное напря 1 ение U с помощью прерывателя 12 преобразуется в переменное напряжение, которое через переключатель 5и полосовой фильтр 6 также посту пает на регулируемый усилитель 7. Далее это Напряжение через детектор 8 и второ выход переключателя 9 поступает на фильтр нижних частот 16. Постоянная составлнмшая напряжения, выделяемая фильтром проиорииональна напряжению } , коэффициенту усипения К7 усилители 7 и коэф- фииионтам пе Х2дачи К,;, Ку, . 32 На входы дифференциального усилителя 15действуют выходное напряжениеи-фил1этра 16 и постоянное напряжение Ui от источника опорного напряжения 14. Усиленное разностное напряжение Uy используется для автоматической регулировки коэффициента усиления К-,, Направление регулирования выбрано таким, чтобы автоматически уравнивались входные напряжения дифференциального усилителя 15. В установившемся режиме (1/3 1/4) коэффициент усиления К7. усили7 становится равным -г;-iT-т -ГГ K-jKy gUg Коэффициент усиления вследствие инерционности фильтров 10 и 16 одинаков для напряжений 17 1 и I/O. Поскольку фильтры нижних частот 10 и 16предназначены для одной и той же целй выделения постоянной составляющей, то они выполнякугся с одинаковым коэффициентом передачи. Поэтому постоянный коэффициент пропорциональности не зависит от коэффициентов. передач дополнительно введенных звеньев. Следовательно, нестабильности характеристик фильтров, усилителей и детектора, обеспечивающихлинейность преобразования магнитной индукции в постоянное напряжение, не влняют на результат измерения. Таким образом, линейность преобразования в предложенном устройстве сочетается с высокой точностью измерения индукции. Формула изобретения Устройство для измерения индукции магнитного поля, содержащее два магниторе- зистора с квадратичной характеристикой, включенные в мостовую схему, генератор переменного напряжения, подключенный к одной из диагоналей моста, полосовой фильтр, детектор, два фильтра нижних частот и цифровой вольтметр, о т л и ч а foщ е е с я тем, что, с целью получения линейной характеристики, оно снабжено последовательно соединенными источником спорного напряжения, дифференциальным усилителем, управляемым усилителем, вход которого подключен к полосоБОму фильтру, а выход - к детектору, коммутационным генератором, двумя автоматическими перек;цочателями, управлякяцие входы которых подключены к выходу коммутационного генератора, и пре- рьшателем, входы которого связаны с выходом гейератора переменного напряжения и выходом первого фильтра нижних частот параллельно входу цифрового вольтметра, а выход - со вторым входом первого автоматического переключателя, причем первый