Цифровой измеритель магнитной индукции Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к области магнитных измерений. Известен цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла, источник питания датчика, линейный детектор и цифровое индицирую щее устройство 1. Известный цифровой измеритель маг нитной индукции имее± недостаточную точность измерения из-за погрешности вносимой преобразователями. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла с резистором и трансформатором, источник переменного тока, коммутатор, избирательный усилитель, детектор, регистр памяти, ключ и счетчик импульсов с генератором тактовых импульсов 2. Недостатком известного преобразователя является невысокая точность работы, зависящая от погрешности пре образователя код-аналог. С целью повышения точности работы в цифровой измеритель магнитной ин-.. дукции, содержащий источник переменного тока, выход которого подключен через резистор к токовым электродам датчика Холла, потенциальные электро ды которого подсоединены через трансформатор к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к резистору и токовому электроду датчика холла, а выход соединен через избирательный усилитель с входом детектора, а также генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которого подсоединен к управлякицему входу коммутатора, второй выход - к управляющему входу первого ключа, а третий выход к управляющим входам регистра памяти и счетчика, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного блока, дополнительно введены делитель частоты, второй ключ, реверсивный счетчик, два блока совпадения и преобразователь напряжение частота, вход которого подключен к выходу детектора, а выход соединен с входом второго ключа и через делитель частоты с входом первого ключа, выход которогоподключен к входу вычитаиия реверсивного счетчика, вход сложения которого подключен к выходу второго ключа, а параллельный выход подсоединен через первый блок совпаг дения и регистр памяти, к входу второго блока совпадения, выход которого подключен к параллельному входу реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого подсоединен к входу счетчика и к управляющему входу вто рэго блика совпадений.Третий выход блока управления подключен к управляющему входу реверсивного счетчика, четвертый выход к управляющему входу второго ключа, а пятый к управляющему входу первого блока совпадений. На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя магнит ной индукции. , . Он содержит источник 1 переменного тока, датчик Холла 2 с резистором 3 и трансформатором 4. Резистор 3 соединен с одним из входов коммутатора 5, выход которого подключен к последовательно соединенным избира-тельному усилителю б, детектору 7 и преобразователю 8 напряжение- частота. Цифровой измеритель магнитной ин дукции содержит также первый ключ 9, второй ключ 10, делитель частоты 11, генератор 12 тактовых импульсов, бло управления 13, реверсивный счетчик 14, регистр памяти 15, первый блок совпадений 16, второй блок совпадений 17, счетчик 18 с.цифровым отсчет ным блоком 19. Цифровой измеритель магнитной индукции работает следующим образом. В первом такте блок управления 13 производит сброс счетчика 18, регист ра памяти 15 и счетчика 14 в нулевое состояние, соединяет вход усилителя 6 через коммутатор 5 с резистором 3 и открывает ключ 9. Напряжение на резисторе 3 преобразуется в часто ту с помощью преобразователя 8. Импульсы поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 14. Во втором такте цикла измерения к входу избирательного усилителя 6 подключается вторичная обмотка транс форматора 4 через коммутатор 5.Напряжение датчика Холла 2 преобразует ся в частоту импульсов, которые поступают на вход сложения счетчика 14 через открытый ключ 10. Ключ 9 при этом закрыт. Одновременно с каждым переполнением счетчика 14 в счетчик 18 добавляется импульс с выхода старшего раз ряда счетчика 14. Общее число этих импульсов эа время второго такта будет равно

К - коэффициент передачи делителя частоты 11,

S - чувствительность датчика Холла 2,

R - сопротивление резистора 3, В - значение измеряемой индукции.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и системы управления, 1973, № 2, с. 30...31.

2. Авторское свидетельство СССР № 424093, кл. G 01 R 33/02, 1972 прототип). Состояние счетчика 18 индицируетсй цифровым отсчетным блоком 19. Таким образом, цифровой отсчет не зависит от временных и температурных нестабильностей преобразовательных звеньев, благодаря чему повышается точность измерения, а также снижаются требования к условиям эксплуатации измерителя. Формула изобретения Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий источник переменного тока, выход которого подключен через резистор к токовым электродам датчика Холла, потенциальные электроды которого подсоединены через трансформатор к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к резистору и токовому электроду датчика Холла, а выход соединен через избирательный усилитель с входом детектора, а также генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которбг® подсоединен к управляющему входу коммутатора, второй выход подключен к управляющему входу первого ключа, а третий выход соединен с управляющими входами регистра памяти и счетчика, выход КОТОЕ ОГО соединен с входом цифрового отсчетного блока, отличающийся тем, что, с целью повЕзПления точности работы, в него введены делитель частоты, второй ключ, реверсивный счетчик, два блока совпадения и преобразователь напряжение - частота, вход которого подключен к выходу детектора, а выход соединен с входом второго ключа и, через делитель частоты с входом первого ключа, выход которого подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, вход, сложения которого подключен к выходу второго ключа, а параллельный выход подсоединен снерез первый блок совпадения и регистр памяти, к входу второго блока совпадения, выход которого подключен к параллельному входу.реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого подсоединен к входу счетчика и к управляющему входу второго блока совпадений, третий выход блока управления подключен к управляющему входу реверсивного счетчика, четвертый выход-к управляющему входу второго ключа, пятый выход - к управляющему входу первого блока совпадений.

f 1

N