Цифровой магнитовариационный преобразователь Советский патент 1977 года по МПК G01V3/00 

(54) ЦИФРОВОЙ МАГНИТОВАРИАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ключсчишго через формироаа ель тока к KOJV иенсирующей колечной системе iia чаркже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит кварцевый вариометр 1 с фотоиреобразоватепем 2 и компенсиррощей коленной системой 3. генератор 4 опор ной частоты ареобразователь напряжение « частота 5, цепь вычитания частот б, ревер сивный счетчик 7г преобразователь лог 8j фазовый дискриминатор 9 j формяро ватель тока Ю измеритель временных нн-. тервалов .11 и отсчетнью устройства старших разрядов 12 и отадших разр.ядов 13о Луч света, отраженный от зеркала квар цевого вариометра l поступает на дифферен циальный фотопреобразователь 2, В апучае установив-шегося состояния измерительной системы с 1гнал на выходе дифференцрзальнс- го фотопреобразователя равен нулю к частота иреоОразователя напряжение-частота 5 совпадает с точностью до фазы с частотой ге нератора Л опорной частотыо С выхода фазо вого дискриминатора 9 следуют импульсы с частотой опорного генератора 4 и длите.лъ- ностьЮд равной фазовому сдвигу импульсов опорного генератора относительно импульсов преобразователя напряжение -частотаг Импул сы с выхода фазового дискриминатора управляют формирователем тока 10 таким о.бразом что постоянная составляющая тока на выходе формирователя нронорциональна фазовому сдв гу импульсов опорногогенератора относитель но импульсов преобразователя напряжениечастота Этот ток подается через катушку компенсирующей копечной системы 3 на квар вариометр 1 и выделяется за счет и№ тегрир5ющих свойств датчика (при условии, что соОственная частота датчика много мень ше опорной), Таким образом, малые вариации магнитного поля отслеживаются по указаниоА у контуру обратной связи в пределах фазового до ОД1ШГО периода частоты опорного генератора. Сигнал с выхода фазового диск- риминатора 9 поступает на измеритель временных интервалов 11, выход которотО па отсчетном устройстве 1.3 дает значение мла ших разрядов отсчета вариации магнитного поля. В случае, если вариации превосходят по величине максимальное значение младших разрядов, то есть частоты опорного генератора и преобразователя напряжение-частота не совпадаю - с точностью до фазы, на одном из выходов цепи вычитания частот 6 пoявл Ю1Х;я импульсы, чоТорые изменяют содержи- мое реверсивного счетчика 7, Это измерение через преобразователь код-аналог 8 по ступает на вход кварцевого вариометра 1 че рез icaTytuKy компенсирующей колечной сис-™ темы 3, ломпенсмруя вариации магнитного поля на входе вариометра 1 Значение кода в реверсивном счетчике 7 индуцируется от счетным устройством 12 старших разрядов Суммарное значение тока в компенсирую шей колечной системе 3 в каждый момент времени создает действие равное и противоположно направленное действшо магнитного поля на кварцевый вариометр 1, компенсируя тем самым последнее. Полное значение отсчета магнитного ноля складывается из показаний реверсивного счетчика 7 (старшие разряды) и измерителя вре менных интервапов 11 ;(1,лладшие разряды). Существенное отличие такой компенсации эт чисто цифровой состоит 3 следуюшеме .датчик воздействует не ст пленчатое, а линейноизменяюшееся значение тока обрат- ной связи,, что улз 1шает устойчивость системы и устраняет опасность возни-кновения ав--токолебаний,, Частота И1 шульсов5 поступающих на вход реверсивного счетчикав зависит от величины рассогласования , на входе сиотемы„ yMejibmaHCb по мере приближения к Состоянию равновесияа что в свою очередь повЫ шает устойчивость, Наличие второго конту™ ра обратной связи позволяет повысить раз-, решающую способность и динамический диапазон системы в сторону ма/1ых значений входных воздействий, при этом стабильность нуль-пункта полностью отшеделяетс-я чисто цифровым контуром обратной связи. Формула изобретения Цифровой магнитовариационньш преобразователь, содержащий кварцевый вариометр с фотонреобраэовагелем и компенсирующей колеч- ной сие тем ой генератор опорной частоты и реверсивный счетчик с преобразователем код аналог, отличающийся тем, что, с целью повышения разреша ющей способнооти измерениЯэ в него дополнительно введены преобразователь напряжение - частота, фазовый дискриминатор, формирователь тока и цепь вычитания частот, под1шюченная ко входу ре версивного счетчика выход 1 преобразователя напряжение-частота к опорного г енератора соединены со эходами фазового дискриминатора, подклю ченного через формирователь тока к компенсирующей колечной системе. Источники информации, Г1ринятые во внимание при экспертизе; 1,, Новицкий П В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками . Л,, Энергия, Со 401s рис. 14-11, 2, Авторское свидетельство СССР № 409175, кл. &01 V 3/00, 1972,

.Л7 I 4« 12