Преобразователь магнитного поля Советский патент 1982 года по МПК G01N27/82 G01R33/12 

1

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и мо жет быть использовано в устройствах для контроля качества структуры ферромагнитных материалов и изделий по результатам взаимодействия их с магнитными полями.

Известен преобразователь магнитного поля к структуроскопу, содержащий магниточувствительный узел, связанные с ним стержне образные ламели, .электроннолучевой прибор типа уникон, на экране которого расположены ламели и индикатор сипалов, подключенный к выходу уникона I .

Недостатком такого устройства является низкая разрешающая способность, так как магниточувствительныи узел выполнен в виде нескольшгх феррозондов.

Известен также преобразователь магнитного поля, содержащий датчик в виде матрицы магниточувствителышгх элементов, выход которого подключен через

амплитудный селектор к входу индикатора, блок разверток, выход которого подсоединен к управляющему входу индикатора и датчика 2. .

Недостатком известного преобразователя является низкая точность, обуслов- ленная нелинейностью характеристик элементов, возникновением емкостньис импульсных помех при коммутации маг- ниточувствительных элементов, а также

10 увеличенные габариты прео%)азователя.

Цель изобретения - повыщение точности преофазователя.

Эта цель достигается тем, что в првг образователь магнитного поля, содержа15щий датчик в виде матрицы магниточувствитедьных элементов, индикатор, амплитудный селектор, блок разверток, выход которого подключен к управлякядеМУ входу индикатора, к второму входу

20 которого подсоединен выход амплитудного селектора, введен генератор тактовых импульсов и преофазователь с зарядовой связью, выполненный в виде секций накопления, хранения и переноса выходы магвиточувствитепьных элементов датчика подключены к соответствукь щим входам секции накопления, выходы которой .подключены к входам сеигаи хранения, выходы которой подсоединены к входам секции переноса, при этом, вькод генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу преобразователя с зарядной связью, его вход подсоединен к выходу блока разверток, а выход секнии переноса поД1слючен к входу амплитудного селектора. Регистры секции хранения размещены между столбцами секции накопления. На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя магнитного поля; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения преобразователя с зарядовой свясяью. Преобразователь магнитного «поля контролирует магнитное поле объекта 1 (фиг. 1) и содержит датчик 2 в виде матрицы магниточувствительных элементов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам преобразовател З.с зарядовой связью, выход которого подключен к входу амплитудного селектора 4, Ьыход которого подсоединен к входу индикатора 5. Выход блока 6 раз верток подключен к входу генератора 7 тактовых импульсов, выход которого подсоединен к управляющему входу преобразователя 3. Управляющий вход индикатора 5 подключен к выходу блока 6 Преобразователь 3 (фиг. 2) содержит секцию 8 накопления, выходы которой подсоединены к входам секции 9 хранения, выходы которой, подключены к входам секции 10 переноса. На выход секции 1О установлен датчик 11. На фиг. 3 изображен вариант вьшолнения преобразователя 3, когда регистры 12 секции 9 хранения расположены между столбцами 13 секции 8 накопления. Преобразователь магнитного поля работает следующим образом. В магнитном поле объекта 1 контроля располагают датчик 2, представляющий собой матрицу из магниточувствите ных элементов, в качестве которых мог быть использовйны датчики Холла, Суля магниторезисторы, магнитодиоды, и т.д. Под действием неоднородного магнитного поля 3flG отдельньвс элементов изменяется, что приводит к образованию электропотенциального рельефа, соответ ствующего напряженности магнитного поля. Входы секции 8 преофазователя 3 с зарядовой связью связа1Д 1 цепями: i с емкостной свяйью с выходами элементов датчика 2, причем з&ряд , попадающий в каждую ячейку секции 8 преобразователя 3 с зарядовой связью, пропорционален вькодному напряжению соответствующего элемента матрицы. Получающаяся в преобразователе 3 с зарядовой связью картина зарядов соответствует магнитному рельефу объекта 1 контроля. Блок 6 разверток осуществляет синхронизацию работы генератора 7 тактовых импульсов, тактовые импульсы от которого поступают на секции 8 накопления, хранения 9, переноса 10 и осуществляют перемещение зарядовых пакетов к выходному датчику 11 считывания зарядо. , где формируется видеосигнал. Конструктивно преобразователь 3 с зарядовой связью может бытт, выполнен в виде параллельной кадровой структуры (фиг. 2) и .структуры с межстрочным переносом (фиг. 3). В первом случае зарядовые пакеты из секции 8 накопления сдвигаются в секцию 9 хранения, изолированную от секции 8 накопления, откуда поступают в секцию 1О переноса. . При считывании очередного кадра в секции 8 накопления накапливается следук щий кадр и т.д. . Достоинством такой схемы является простота электродной структуры. Недостатком является большое количество электродов и увеличенные размеры. В преобразователе 3 с межстрочным переносом (фкг. 3) регистры 12 секции 9 хранения располагаются между столбцами 13 секции 8 накопления. В этом случае перенос -кадра состоит из однократного бокового переноса. Простота функционирования такого прибора связана с более сложной конструкцией. Одновременно с воздействием на генератор 7 тактовых импульсов, управляющее напряжение с выхода блока 6 разверток перемещает электронный луч по экрану индикатора 5. Сигнал с выхода амплитудного селектора 4 поступает на вход индикатора 5 и управляет яркостью светового пятна на его экране. Следовательно, оптическое изображение на экране со-ответствует магнитному рельефу объекта 1 контроля. Использование предлагаемого преобразователя магнитного поля позволит значительно повысить точность преобразователя за счет устранения емкостных импульсных помех, возникающих при не посредственной коммутации магниточувствительных элементов.

.Ф

ормула изобретения

1. Преобразователь магнитного поля, содержащий датчик в виде матрицы магниточувствительных элементов, индикатор, амплитудный селектор, блок разверток, выход которого подключен к управляющему входу индикатора, к второму ВХОДУ которого подсоединен выход амплитудного селектора, отличающийся тем, гго, с целью повышения точности, в него введен генератор тактовых импульсов и преобразователь с зарядовой связью, въшолненный в виде секций накопления, хранения и переноса, выходы магниточувствительных элементов датчика подключены к соответствующим входам секции накопления, выходы которой подключены к входам , секции хранения, выходы которой подсоединены к входам секции переноса, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющему входу преобразователя с зарядовой связью, его вход подсоединен к выходу блока разверток, а выход секции переноса подключен к входу амплитудного селектора.

2. Устройство по , отличающее с я тем, что регистры секции хранения размещены между столбцами секции накопления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 189613, кл. QO1N 27/96, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке N 27О6562/25-28,

|КЛ. G01N 27/82, 1979.

/

15

12

/

/