Устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 

ления тока в катушках. Синхронный детектор, соединенный с вторым стрелочным прибором через интегратор, сигнальный вход которого подключен к выходу электронного блока магнитометра, а управляющий вход соединен с генератором переменного напряжения через пороговое устройство Т2 о

Известное устройство работает следующим образом.

По второму стрелочному прибору контролируют отсутствие внешних магнитных полей в катушках, которые компенсируются компенсатором. Изменением индуктивности магазинов и сопротивлений резисторов добиваются равенства фаз и амплитуд переменных токов в катушках, что контролируют по обоим стрелочным приборам. При этом на заданной частоте f отношение постоянной К поверяемой катушки к известной постоянной К образцовой катушки определяется величиной сопротивлений R/| и R j резисторов и величиной взаимной индуктивности М магазина из выражения:

К R -jlTtfM

R

v,

Указанные операции проводят не менее восьми раз при различных направлениятока в катушках, а постоянная К у определяется как средний результат восьми измерений.

Недостатком известного устройства является низкая точность поверки, обусловленная неучтенными сопротивлениями самих катушек и токоподводящих проводов.

Целью изобретения является повышение точности поверки.

Эта цель достигается тем, что устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе, содержащее образцовую катушку, установленную внутри поверяемой, два магазина резисторов, магазин индуктивностей, генератор переменного напряжения, феррозонд, установленный в центре катушек и выходом подключенный к электронному блоку маг итометра, а входом - к компенсатору внених помех, синхронный детектор, сигНсшьный вход которого подключен к выходу магнитометра, а его выход подключен через интегратор к нуль-индикатору, пороговый элемент, вход которого подключен к генератору .переменного напряжения, а выход - к управляющему входу синхронного детектора/измеритель постоянного напряжения, переключатели, снабжено источником постоянного напряжения, первый выход которого через пару контактов первого переключателя соединены с клеммами для подключения поверяемой катушки непосредственно, второй выход - через магазин индуктивностей и два магазина резисторов вторая пара контактов упомянутого переключателя короткозамкнута и соединена через образцовую катушку с одним из выходов генератора переменного Напряжения, второй выход которого соединен с общей точкой двух магазинов резисторов, к которой также подключен один из входов измерителя постоянного напряжения, другой вход которого через однопо.лярный трехпозиционный переключатель с нейтральным положением соединен с полюсами источника постоянного напряжения.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - 4 временные диаграммы напряжений на экране осциллографа.

Устройство .(см. фиг. 1) содержит генератор переменного напряжения 1, магазин резисторов 2, соединенный с магазином индуктивностей 3, магазин резисторов 4, соединенный с одно из клемм 5, 6 для подключения поверяемой катушки, двухполярный 7, 8 и двухпозиционный 9, 10 и 11, 12 переключатели. Его первая пара контактов 9, 11 подключена к выходным полюсам источника постоянного напряжения 13, а вторая пара контактов 10,12 короткозамкнута и соединена с одной из к.лемм 14, 15 образцовой катушки 16. Один вход Измерителя пос:тоянного напряжения 17 подключен к общей точке соединения двух магазино резист.оров 2f 4, а другой - через переключатель однополюсный 18 трехпoзициof ный 19, 20, 21 с нейтральным положением 20 под лючен контактами 19 и 21 к выходным полюсам 9, 11 источника постоянного напряжения 13. Феррозонд 22, установленный в центре образцовой катут.11ки 16, подключен к электронному блоку магнитометра 23 и компенсатору внешних помех 24. Сигнальный вход синхронного детектора 25 подключен к выходу электронного блока магнитометра 23, а его выход через интегратор 26 соединен с нульиндикатором 27. Пороговое устройство 28, вход которого подключен к генератору переменного напряжения 1 а выход - к управляющему входу синхронного детектора 25. Осциллограф 29 подключен к выходу синхронного детектора 25, сигнальный вход которого дополнительно подключен перемычкой 30 к выходу интегратора 26. Генератор переменного напряжения 1 подключен к общей точке соединения резисторов 2,4 и к клемме 15 образцовой катушки 16.

Устройство работает следующим образом.

Образцовую катушку 16 с феррозондом 22 устанавливают в центре поверяемой, которую подключают к клеммам 5, 6. Компенсатором 24 в объеме феррозонда 22 компенсируют внешн магнитные поля до нуля, который кон тролируют по нуль - индикатору 27. Посредством двухполярного 7, 8 двух позиционного 9, 10 и 11, 12 переклю чателя в образцовую и поверяемую катушку подают переменный ток от генератора 1. При этом источник пос тоянного напряжения 13 отключается Изменяя величину сопротивления резистора 2 и индуктивность магазин.а 3, добиваются уменьшения до ну ля фазового сдвига неЬкомпенсирован ных магнитных полей и образцовой 16 и поверяемой катушках, которые включены встречно. При этом за счет дополнительного подключения синхрон ного детектора 25 перемычкой 30 к выходу интегратора 26 на экране осциллографа 29 полусинусоида из на чального положения (кривая на фиг. займет симметричное положение между двумя фронтами прямоугольного стробирующего импульса порового устройства 28 (кривая на фиг. 3). После этого изменением сопротивления резистора 4 добиваются равенства амплитуд синхронных магнитных по лей в катушках. При этом диаграмма напряжений на экране осциллографа 29 будет иметь вид почти прямой линии (см. Фиг. 4) . Токи 1 и I о в параллельных ветвях из резистора 2 с магазином индуктивностей 3 и резистора 4 с пове ряемой катушкой (подключегнной к кл мам b, 6) в сумме равны току образцовой катутике 16: I, + 1, S Ч 1 Феррозонд 22 измеряет разность магнитных индукций л В в центре катуше которая с помощью указанных выше регулировок уменьшается до нуля: ua--i3vVx-° 2) где KO, К у, - постоянные образцовой 16 и поверяемой (подключенной к клеммам 5, 6) катушек. Из выражений (1) и (2): х. если KO К. При KO К образцовая 16 и поверяемая (подключенная к клеммам 5, 6) катушки меняются мес тами, а расчет ведется по формуле: - Постоянные напряжения Urt изме рителем постоянного тока 17 с помощью однополюсного 18 трехпозиционного переключателя 19, 20, 21, который подключен к источнику постоянного напряжения 13. При этом учитываготся все составляющие активного сопротивления цепн, а точность измерений увеличивается примерно на порядок. Таким образом, использование устройства позволяет повысить точность поверок, примерно, на порядок за счет измерения напряжений на всех участках цепи. Формула изобретения Устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном то- , ке, содержащее образцовую катушку, установленную внутри поверяемой, два магазина резисторов, магазин индуктивностей, генератор переменного напряжения, феррозонд, установленный в центре катушек и выходом подключенный к электронному блоку магнитометра , а входом - к компенсатору внешних помех, синхронный детектор, сигнальный вход которого подключен к выходу магнитометр, а его выход подключен через интегратор к нуль-индикатору, пороговый элемент, вход ко торого подключен к генератору переменного напряжения, а выход - к управляющему входу синхронного детектора, , измеритель постоянного напряжения и переключатели, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено источником постоянного напряжения, первый выход которого через пару контактов первого переключателя соединен с клеммами для подключения поверяемой катушки не.посредственно, второй выходчерез магазин индуктивностей и два магазина резисторов, вторая пара контактов упомянутого переключателя короткозамкнута и соединена через образцовую катушку с одним из выходов генератора переменного напряжения, второй выход которого соединен с общей точкой двух магазинов резисторов, к которой также подключен один из входов и-змерителя постоянного напряжения, другой вход которого через однополярный трехпоэиционный переключатель с нейтральным положением соединен с полюсами источника постоянного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Труды метрологических институтов СССР. Энергия, Л., 1972, вьш. 140 (200), с. 89 92. 2,Труды метрологических институтов СССР. Энергия, Л., 1975, вып. 180 (240), с. 9 - 16.

Фиг.г

Фиг.

Фщ.)