Устройство для получения заданных значений постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G05F1/50 

1

Изобретение относится к электротехлй-, ке, применяется оля измерения электрических и магнитных величин и может быть использовано для получения особо точных заданных значений постоянного тока, например, в эталонных средствах измерения силы тока и магнитной индукции.

Известно устройство для получения заданных значений постоянного тока, основанное на использовании эффекта квантовой интерференции токов в сверхпровод- н,иках 1 .

Оно обладает высокой степенью стабилизации, однако не обеспечивает возможности точного многократного воспроизведения заданных значений тока.

Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство, содержащее последовательно соединенные катушку магнитной индукции с пометенным внутри нее квантовым преобразователем и регулируемый источник постоянного тока, соединенный с одной из клемм, для подключения нагрузки, при этом уп-

равляемые входы регулируемого источника постоянного тока соединеныс выходом блока управления, вход которого подключен к вьсхоцу узла сравнения частот, первым входом соединенного с опорным генератором .2 , ,

Все магнпточувсгвительные элементы помещены в магнитостатическнй экран. Магнитостатическнй экран, предназначенный для защиты м а гни точувстви тельных

to элементов от внешних магнитных полей, хотя и уменьшает погрешность стабилизации тока, однако, вследствие невозможности точного учета степени влияния экрана, на поле, создаваемое стабилизуемым

15 током, протекающим по катушке магнитной индукции, особенно из-за старения и наличия остаточной намагниченности, степень стабилизации и точность воспроизведения заданных значений тока оказьгоает-

20 ся ограниченной. Кроме того, к недостаткам относится и невозможность многократного воспроизведения одних и тех же значений тока. Цепь изобретения - повышение точноо ти стабилизации заданных значений посто янного тока. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено второй катушкой магнитной иноукции, идентичной первой, с помещенным внутри нее вторым идентичным квантовым преобразо вателем и сумматором частот, причем катушки магнитной индукции включены последовательно встречно выходы квантовых преобразователей соединены с соответствуюш.ими входами сумматора частот, выход которого подключен ко второму входу узла сравнения, при этом вто- рая катушка магнитной индукции соеди- ненр с -другой клеммой для подключения нагрузки. Кроме того, обмотки катушек магнитной индукции выполнены на общем кварцевом основании. На чертеже представлено устройство ОЛЯ получения заданных значений постоян ного тока. Устройство для получения заданных значений постоя1шого тока содержит регу лируемый ИСТОЧШ1К 1 постоянного тока, катушки 2 и 3 магнитной индукции с квантовыми преобразователями 4 и 5 ма нитной индукции в частоту, сопротивлени 6 нагрузки, сумматор 7 частот, узел сравнения на фазовом детекторе 8, опорный генератор 9 частот и блок Ю управления, причем преобразователи 4 и 5 например атомно-резонансного типа, помещены внутрь катушек 2 и 3 магнитно индукции, обмотки которых размещены н общем кварцевом основании: при этом входы сумматора 7 частот соединены с выходами преобразователей 4 и 5, а выход сумматора подключен к первому вхо ду фазового детектора 8, второй вход ко торого подключен к выходу опорного ген ратора 9 частот промышленного типа, на пример 46-31 а выход фазового детект ра через блок управления 1О, например выходная проводимость управляемся о по затвору полевого транзистора - к регулируемому источнику 1 постоянного тока Принцип работы устройства состоит в следующем. Предварительно устаисшленное грубо на регулируемом источнике 1 постоянно го тока и точно на опорном генераторе 9 частот значение тока З из ряпа (i ,2,3 ...,П ) заданных значений, подлежащих стабилизации, пропускают через сопротивление 6 нагрузки и встречнопоследовательно соединенные и располоенные соосно на общем кварцевом осовании идентичные катушки 2 и 3 магитной индукции с преобразователями магитной индукции в частоту, помещенными нутри рабочих объемов последних. Благоаря идентичности катушек 2 и 3 и поледовательно-встречному их включению, ок создает внутри рабочих объемов поседних два одршаковых по модулю и проивоположно направленных магнитнъгх поя, модуль индукции В, которых опредеяется в соответствии с формулой e-., де К 5 - коэффициент преобразования тока в магнитную индукцию, определяемую геометрическими размерами катушек 2 и 3. Эти поля, векторно складываясь с нешним полем помехи В, , создают в абочих объемах катушек результирующие оля, значения магнитных индукций котоых при условии, что В , Вр , равны сответственно В-, + , и В , - В , где В - проекция вектора магнитной индукции помехи на ось катушек 2 и 3 (здесь можно пренебречь влиянием на В перпендикулярной составляющей Вцп вектора магнитной индукции помехи ввиду малости последне. Преобразователи 4,5, помещенные внутрь рабочих объемов катушек 2 и 3, выдают информацию о значении магнитной индукции этих полей в виде радиосигналов с частотами и ,. J. о определяемыми известным выражением V-(.n; г--ф-.-В,,Ь.-. где Г - постоянная, определяемая через фундаментальные константы атомов (ядер) рабочего вещества; - частота атомного (ядерного) магнитного резонанса, определяемая полезным магнитным полем с индукцией В . ; Pj - частотная добавка, обусловленная действием магнитного поля помехи с индукцией В,. Выходные частоты -f и i . преобразователей суммируются в сумматоре 7 частот, при этом информационный сигнал на выходе последнего представляет собой удвоенную частоту 2€, , пропорциональную току D и не зависящую от действия внешних магнитных полей.