Цифровой измеритель индукции магнит-НОгО пОля Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

шиной устройства, причем входы управления первого ключа соединены-с первыми выходами блока управления и компаратора, вход управления второго ключа соединен со вторым выходом блока управления, подключенного к преобразователю временной интервал - цифра

На чертеже показана блок-схема цифрового измерителя индукции магнитного поля.

Он содержит полевой магнитотранзистор 1, соединенный с источником 2 постоянного тока, усилитель 3, компаратор 4, первый вход которого соединен с пол,евым электродом магнитотранзистора 1, второй вход соединен с источником 5 опорного напряжения, а выход соединен со входом преобразователя б временной интервал - цифра,который дополнительно соединен с блоком 7 управления и цифровым регистрирующим прибором 8. Вход усилите-, ля 3 подключен к точке соединения источника 2 тока питания и магнитотранзистора 1, а выход усилителя 3 соединен со входом второго усилителя 9 и индуктивным элементом 10, соединенным с общей шиной устройствл ,. Знход второго усилителя9 соединен с попевым электродом маггштотранзисюра, 1, который дополнительно соедкне.; через ключ 11 с выходом второго источника 12 постоянного токл и через ключ 13 с общей шнной устройства. Входы управления ключа 11 соедине11ы с первым выходом блока 7 управления и выходом управления компаратора 4. Вход управления ключа 13 соединен со вторым выходом блока 7 управления,

Измеритбшь работает спедуидцим образом.

В динамическом режиме работы соединение магыитотранзистора 1 и усилителей 3 и 9 реализует инвертор импеданса, входом которого является палевой электрод магттетотранзис.гора 1, а выходом - вход усилителя 9. Такой инвертор характеризуется следугодей матрицей параметров

оQ3

(Л

-K-B.-Gg. о

где RJ- проводимость прямой передачи

усилителя 3J

К - постоянный коэффициент, 1/Т, В - величина измеряемой магнитной индукции;

GIJ - проводимость прямой передачи усилитег Я 9.

из выражения (1) имеем/ что величина импеданса, подключейног.о между входом компаратора 4 и общей шиной устройства выражается

-1

О)

2

VaVi, ioJb gKujG B

где l,г элементы матрицы LY инвертора импеданса; jyjLfO- комплексный импеданс индуктивного элемента 10. Таким образом, в предлагаемом устg. ройстве между входом компаратора 4 и общей шиной устройства имеется двухполюсный элемент, импеданс которого определяется величиной измеряемой магнитной индукции.

Согласно (2) емкость этого двухполюсного элемента определяется выражением С (В)и,оКСэС9В , т.е. линейно зависит от величины измеряемой индукции В, а знак емкости определяется направлением индукции В.

5 .В исходном состоянии устройства потенциал на емкости С(В)равен нулю, а ключи 11 и 13 разомкнуты.-Процесс измерения начинается в момент времени t при поступлении импульса пус0 ка из блока 7 управления на вход пуска преобразователя временной интервал - цифра 6,и, одновременно, на ключи 11. При этом ключ 11 замыкается и начинается заряд емкости- С(В) от

с источника 13 тока, и напряжение U(t) на входе компаратора 4 возрастает по линейному,закону. При достижении в момент tj уровня UQ срабатывания компаратора 4, т.е. при U(t2) U(} компаратор 4 срабатывает и н-а преобразоваU TeJEb б с выхода компаратора 4 поступает импульс- остановки. При этом на выходе .преобразователя 6 формируется цифровая величина N, пропорциональная временному интервалу tj-t-j, т.е.

.t,.)iiEl Mo iJfi- i 9.. в (5|

где 3)3 - ток ис-гоЧника 12 .тока..

Из выражения (3) имеем, что предлагаемое устройство обеспечивает пря 11ое линейное преобразование магнитная индукция - временной интерваш.

Одновременно с остановкой преобразователя 6, импульсом, поступающим из выхода управления компаратора 4, ключ 11 размыкается. После этого, импульсом со второго выхода блока 7 управления ключ 13 замыкается и потенциал на емкости С(В) падает до нуля. В течение переходного процесса разряда емкости С(В) цифровая величина N записывается на регистры цифрового

регистрирующего Прибора 8. После окончания процессов записи цифры N и разряда емкости С(В) импульсами с выходов -блока 7 управления, преобразователь б переводится в состояние начала .счета, а ключ 13 размык-ается.

При поступлении очередного импульса пуска из блока 7 управления процесс повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройства обеспечивает преобразование измеряемой индукции В в цифровую вели