Устройство для возбуждения ферро-зОНдОВ и МАгНиТНыХ уСилиТЕлЕй Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ФЕРРОЗОНДОВ И МАГНИТНБ1Х УСИЛИТЕЛЕЙ

зями входа и выхода относительно корпуса упомянутого устройства и между собой. Следовательно, в результате этих связей осуществляется прямое прохождение напряжения второй гармоники с выхода усилителя мощности генератора на входы измерительных каналов феррозондового магнитометра или магнитного усилителя. Известное устройство позволяет получить содержание второй гармоники в выходном напряжении цорядка 0,ОР/о от первой гармоники. В настоящее время, с целью повыщения точности измерения магнитных параметров, требуется содержание второй гармоники в цепи возбуждения феррозонда или магнитного усилителя порядка 0,001% и менее от первой гармоники.

Недостатком известного устройства является малое ослабление второй гармоники в выходном напряжении.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее задающий генератор, два триггера с общим счетным входом, который соединен с выходом задающего генератора, прямой выход одного из триггеров через интегратор подключен ко входу усилителя мощности, инверсный выход второго подключен ко входу первого, а инверсный выход первого триггера ко входу второго, снабжено последовательно соединенными дополнительными интегратором и усилителем мощности двумя резисторами и фильтром второй гармоники, при этом вход дополнительного интегратора подключен ко второму выходу триггера, инверсного по отношению к первому выходу, последовательно соединенные резисторы подсоединены к выходам усилителей мощности, а их общий зажим подключен ко входу фильтра второй гармоники, выход которого подключен ко входам усилителей мощности.

На чертеже изображена структурная схема устройства для возбуждения феррозондов и магнитных усилителей.

Устройство содержит задающий генератор I, триггер 2, триггер 3, интегратор 4, вход которого подключен к выходу QI триггера 2, усилитель 5 мощности, вход которого подключен к выходу интегратора 4, дополнительный интегратор 6, вход которого подключен к выходу Qi триггера 2, дополнительный усилитель 7 мощности, вход которого подключен к выходу интегратора 6, два последовательно соединенных резистора 8 и 9 и фильтр 10 второй гармоники, выход которого подключен ко входам усилителей 5 и 7 мощности. Последовательно соединенные резисторы 8 и 9 подключены к выходам усилителей 5 и 7 мощности, а их общий зажим - ко входу фильтра 10 второй гармоники. Триггеры 2 и 3 включены по схеме с общим счетным входом С, который соединен с выходом зада1рщего генератора 1. Инверсный выход Qt триггера 3 подключен ко входу информации D/триггера 2, прямой выход которого подключен ко входу информации DZ триггера 3. Такое включение триггеров 2 и 3 соответствует схеме включения кольцевого счетчика.

Устройство для возбуждения феррозондов и магнитных усилителей работает следующим образом.

Переменное напряжение с задающего генератора 1 подается на общий вход С триггеров 2 и 3. Прямой выход Qt триггера 2 -подключен ко входу информацииО а. триггера 3, инверсный выход которого подключен ко входу информации D.| триггера 2. Такое включение триггеров 2 и 3 обеспечи5- вает деление частоты напряжения, подающегося с задающего генератора I, на четыре На выходе Q триггера 2 получается последовательность прямоугольных импульсов с частотой, в четыре раза меньщей частоты напряжения на выходе G. Напряжение с выхода Q триггера 3 аналогично напряжению с выхода QI/триггера 2, но запаздывает или опережает его по времени на четверть своего периода.

Триггеры 2 и 3 могут .быть выполнены-,

5 например, в виде двух D-триггеров типа MS. Время задержки фронтов импульсов при работе триггеров 2 и 3 на упомянутой микросхеме не превыщает 3,5 не, что обеспечивает низкий уровень четных гармоник напряжений на их выходах. Для возможности обеспечения деления частоты с задающего генератора 1 на четыре выход Q/ упомянутой микросхемы соединен со входом информации D а выход Qi-со входом информации D.«. Выходное напряжение с задающего генератора 1 подается на вход синхронизации

микросхемы типа K100TM23I.

Напряжения с выходов Qf и / триггера 2 в виде меандров подаются на бходы интеграторов 4 и 6, выходные напряжения с которых в виде импульсов треугольной фор

.j мы усиливаеются усилителями 5 и 7 мощности. Как известно, относительный коэффициент затухания по гармоникам при переходе от импульсов прямоугольной формы к импульсам треугольной формы определяется Соотнощенйем

$1

п

2я-/

где В ив коэффициенты Фурье соот ветственно для прямоугольных и треугольных импульсов;

п 1,.2, 3,... -целые числа. Из приведённого соотношения видно, что. уже при п 4 коэффициент 10, т.е. амплитуда соответствующей гармоники треугольного импульса на порядок меньше амплитуды той же гармоники прямоугольного импульса.

Выходным напряжением устройства является напряжение между выходами усилителей 5 и 7. Напряжения нечетных гармоник относительно корпуса устройства на выходах усилителей 5 и 7 мощности противофазные, а четных - синфазные. Поэтому уровень четных гармоник в выходном напряжении составляет менее 0,0001% первой гармоники.

Напряжения с выходов А и В усилителей 5 и 7 подаются на последовательно соединенные резисторы 8 и 9, общий зажим которых подключен ко входу фильтра 10 второй гармоники. Напряжение четных гармоник на выходе общего контакта резисторов 8 и 9 относительно корпуса равно сумме, а напряжение нечетных гармоник - разности выходных напряжений усилителей 5 и 7, поэтому напряжения четных и нечетных гармоник на выходе общего контакта резисторов 8 и 9 относительно корпуса имеют один порядок. Фильтр 10 усиливает напряжение второй гармоники и ослабляет поступающие на его вход напряжения остальных гармоник. Напряжение с фильтра 10 подается на входы усилителей 5 и 7, осуществляя при этом компенсацию напряжений вторых гармоник относительно корпуса устройства на выходах усилителей 5 и 7. Благодаря тому.

что на вход фильтра 10 поступают напряжения четных и нечетных гармоник одного порядка, значительно улучшается фильтрация второй гармоники и не снижается коэффициент полезного действия (КПД) предлагаемого устройства по нечетным гармоникам.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения феррозондов и магнитных усилителей по авт. св. № 756324, отличающееся тем. что, с целью повыщения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными дополнительными интеграторм .и усилителем мощности, двумя резисторами и фильтром второй гармоник, при этом вход дополнительного интегратора подключен ко второму выходу триггера инверсного по отнощению к первому выходу, последовательно соединенные резисторы подсоединены к выходам усилителей мощности, а их общий зажим подключен ко входу фильтра второй гармоники, выход которого подключен ко входам усилителей мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 756324, 5.04.78.