Изобретение относится к области электромагнитной техники и предназначено для измерения магнитной ленты в аппаратах магнитной записи. Известны устройства для измерения магнитной напряженности, содер жащие феррозонд, вторичные обмотки которого соединены с фазовыми дискриминаторами 1 . Наиболее близким потехнической сущности к данному изобретению является устройство, содержащее ферро магнитный сердечник с первичной и вторичной обмотками, измеритель вр менных интервалов, состоящий изсч чика, элемента И, выход которого соединен со счетчиком, а первый вход - с генератором, двух элемент НЕ, выходы которых соединены с упр ляющими входами счетчика 2 . Недостаток известных устройств низкая точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее первичную и вторичную обмотки, измеритель временных интервалов, сос тоящий из счетчика, элемента И, вы ход которого соединен со счетчиком а первый вход - с генератором импульсов, двух элементов НЕ, выходы которых соединены о .управляющими входами счетчика, снабжено тремя триггерами, дополнительным элементом и, дополнительным элементом НЕ и генератором треугольного тока, выход которого соединен с первичной обмоткой сердечника, вторичная обмотка которого соединена с раздельными входами первого триггера, раздельные выходы первого триггера соединены совходами элементов НЕ, счетный вход второго триггера и счетный вход третьего триггера соединены с соответствующими раздельными выходами первого триггера, выход второго триггера соединен со вторым входом элемента выход третьего триггера соединен с первым входом дополнительвторой вход котоного элемента рого соединен со счетным входом третьего триггера, выход дополнисоединен четельного элемента рез дополнительный элемент НЕ с установочным входом первого триггера . На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на
фиг. 2 - временная диаграмма его работы.
Устройство состоит из триггеров 1, 2, 3, счетчика 4, элемента
5и генератора импульсов 6, Преобразователь 7 соединен с генератором треугольного тока 8, выходы преобразователя 7 соединены со входами триггера 1, выходы которого через элменты НЕ 9 и 10 соединены со входами счетчика 4. Счетный вход счетчика 4 соединен с выходом элемента И 5, входы которого соединены с генератором 6 и выходом триггера 2. Элемент И 11 входами соединен
с входом элемента НЕ 9 и выходом триггера 3, а выходом - с элементом НЕ 12, выход которого также соединен со входом элемента НЕ 9. Работа устройства заключается в следующем. В начальный момент все триггеры 1, 2, 3 и счетчик 4 обнулены. Элемент И 5 закрыт, не пропускает на счетчик импульсы с генератора 6. Первым положительным импульсом, поступившим на первый вход триггера 1 с преобразователя 7, триггер 1 перебрасывается, перебрасывает триггер 2 и через элемент НЕ 9 устанавливает счетчик 4 в положение прямой счет . При этом триггер 2 через элемент И 5 разрешает прохождение импульсов с генератора
6на счетчик 4.
Положительный импульс, поступивший на левый вход триггера 1 (соответствует отрицательному импульсу 2,, на фиг. 2) перебрасывает триггеры 1 и 3. При этом триггер 1 через элемент НЕ 10 устанавливает счетчик 4 в положение обратный счет .
В счетчике из числа импульсов, прошедших на него за время Т, (фиг. 2), вычитается число импульсов прошедших за время Т. Следующий положительный импульс, поступивший на правый вход триггера 1, перебрасывает его, а также триггер 2, который закрывает элемент И 5 и запрещает прохождение импульсов с генератора б на счетчик 4. Кроме того, отрывается элемент НЕ 12 и сбрасывает триггер 1.
Сердечник преобразователя 7 из фе ромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса с намотанными на нем первичной и вторичной обмотками помещается в измеряемое потоянное магнитное поле, причем величина напряженности этого поля должна быть меньше по абсолютной величине, чем коэрцитивная сила Н. сердечника. После помещения сердечника в измеряемое поле магнитное состояние сердечника характеризуется, например точкой М на петле гистерезиса. При пропускании через первичную обмотку тока треугольной формы, создающего переменную напряженность H(t), ампдитуда которой Н выбирается больше чем величина 2Н, , сердечник будет перемагничиваться по динамической петле гистерезиса, при этом во вторичной обмотке возникнут остроконечные импульсы большой крутизны и малой длительности, отмечающие моменты равенства:
H(t) - HO и H(t) + HO.
Причем этим двум моментам будут соответствовать импульсы противоположной полярности, но тождественные по остальным характеристикам. Длительность этих импульсов обусловлена конечной крутизной вертикальных участков петли -гистерезиса и реактивными свойствами выходной цепи. В промежутках между импульсами сердечник насыщен, и напряжение во вторичной обмотке равно нулю.
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:
HQ - напряженность измеряемого магнитного поля,
H. - коэрцитивная сила сердечника,
Н - амплитуда возбуждающего переменного магнитного поля.
4Vj.A6
e s- jj j-импульсная ЭДС, возникающая
во вторичной обмотке, C,Cj,- промежутки времени между импульсами противоположной полярности, 1,Чг. фазы моментов сравнения,
т.е. моментов, когда H(t) + HO. Как видно из фиг. 2 Т т
rT-,
, .
0 где
Отсюдаг 2д .
Из рассмотрения пободных треугольников ОДЕ и ОДК следует:
§,гдЕОА-ч,,
AE IHJ-H,
откуда
U, .Т |Нс1-Но
Из рассмотрения подобных треугольников GNF и GLR следует: GF C.R NF L.R где C.,,
и Т |Нс.Нс г-4 IHJ
откуда
-Vt I-raj c o-l«clHo)
Itl
t -t ZA4-J.H ,
т.е. при постоянстве частоты и амплитуды возбуждающего поля разность интервалов между импульсами одной полярности и расположенным между ними импульсом противоположной полярности прямо пропорциональна напряженности измеряемого поля.
Формула изобретения
Устройство для измерения напряженности магнитного поЛя, содержащее первичную и вторичную обмотки, измеритель временных интервалов, состоящий из счетчика, элемента И, выход которого соединен со счетчиком, а первый вход - с генератором импульсов, двух элементов НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено тремя триггерами, дополнительным элемендополнительным элементом
.ц
том
НЕ и генератором треугольного тока, выход которого соединен с первичной обмоткой сердечника, вторичная обмотка которого соединена с раздельными входами первого триггера, раздельные выходы первого
триггера соединены со входами элементов НЕ, счетный вход второго триггера и счетный вход третьего триггера соединены с соответствующими раздельными выходами первого триггера, выход второго триггера соединен со вторым входом элемента И, выход третьего триггера соединен с первым входом дополнительИ
второй вход
ного элемента
которого соединён со счетным входом третьего триггера, выход дополни И
соединен
тельного элемента
через дополнительный элемент НЕ с уставоночным входом первого триггера.
5
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 140230, кл. G 01 R 33/00, 1961.
2.Фобрикант В.А. Основы теории
0 построения измерительных органов релейной защиты и автоматики, Энергия , 1968, с. 104-109 (прототип).
Tr
Г,
(риг.2
