Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей Советский патент 1982 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть:использовано для измерения индукции переменных магнитных полей в широком частотном диапазоне. Известны устройства для измерения магнитной индукции переменных магнит ных полей, содержащие преобразователь Холла, генератор постоянного напряжения, усилитель переменного то ка и выпрямитель 1. Однако данным-устройствам свойственна низкая точность измерений, обу ловленная высоким уровнем наводок в выходной цепи преобразователя. Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство, содержащее датчик Холла, источник постоянного тока, катушку, стабилизатор постоянного тока, два формирователя постоянного и переменного напряжений, автоматический переключатель, преобразовател напряжение - код, блок деления, отсчетный блок и блок управления 2. Однако данным устройствам свойст венно низкое быстродействие и невы-г сокая точность измерений, обусловле ная частотной зависимостью преобразо вания переменного напряжения в постоянное. Цель изобретения - повышение точности измерения и быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения индукции переменных магнитных полей, содержащее последовательно соединенные генератор постоянного тока, датчик Холла, формирователь постоянного напряжения, вход которого связан с входом формирователя переменного напряжения, а также последовательно соединенные преобразователь напряжения - код, блок деления и отсчетный блок, причем датчик Холла расположен в поле катушки индуктивности, подключенной к .стабилизатору постоянного тока, дополнительно введены последовательно соединенные блок определения экстремума и второй пре- образователь напряжение - код, второй вход которо.го связан с выходом формирователя переменного напряжения и входом блока определения экстремума, первый вход подключен к первому входу первого преобразователя напряжение - код, а выход соединен с вторым входом блока деления , причем второй вход первого преобразователя напряжение - код подключен | выходу формирователя напряжения. На чертеже изображена структурна схема устройства. Устройство для измерения индукци переменных магнитных полей содержит датчик 1 Холла, генератор 2 постоян ного тока, катушку 3 индуктивности, .стабилизатор 4 постоянного тока, фо мирователи постоянного 5 и перемен1НОГО 6 напряжений, блок 7 определен экстремума, быстродействующие преоб разователи 8 и 9 напряжение - код, блок 10 деления, отсчетный блок 11. Устройствоработает следуюдим об разом. . . Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный индукции, переменного измеряемого поля и индукции допол нительного постоянного магнитного по ля, создаваемого катушкой 3 индуктив ности, питаемой от стабилизатора 4 постоянного тока, поступает на 5 и б постоянного и перемен ного напряжений. Величина сигнала в момент прохождения максимального значения описывается формулой () где S - чувствительность датчика Холла; Эр - ток питания датчика Холла экстремальное значение и дукции переменного магнитного поля; Вдоп значение индукции постоянного магнитного поля. Формирователи 5 и 6 постоянного и переменного напряжений обеспечивают разделение постоянной и переменной составляющих соответственно. Цикл измерения однотактовый. В момент прохождения .экстремального значения, определяемого блоком 7 определения экстремума, происходит одновременный запуск быстродействующих преобразователей напряже) .-ние - код В fi 9, выходные значения которых описываются формулами соответственно5.,доп-««. где К - коэффициент преобразования формирователя постоянной . составляющей; Kj| - коэффициент преобразования первого преобразовгггеля напряжение - код. z I . rfle.Kj - коэффициент преобразования формирователя переменной составляющей; К - коэффициент преобразования второго преобразователя напряжение - код. В результате деления кодов в блоке деления 10 имеем 2- п мс1к 2 Г Из последнего выражения видно, что отсчетный блок 11 зафиксирует код, пропорциональный максимальному значению индукции переменного магнитного поля, не зависящей от .нестабильности питания датчика Холла и его параметров,вносящих превалирующее значение в пограиность измерения, п-ри стабильных значениях коэффициентов преобразования формирователей 5 и б переменной и постоянной составляющей и преобразователей 8 игЭ напряжение - код. Формула изобретения Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей, содержащее последовательно соединенные генератор постоянного тока, датчик Холла, формирователь постоянного напряжения, вход которого связан с входом формирователя переменного напряжения, а также последовательно соединенные преобразователь напряжение - код, блок деления и отсчетный блок, причем датчик Холла расположен -в поле катушки индуктивности,.подключенной к стабилизатору постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок определения экстремума и второй преобразователь напряжение код, второй вход которого связан с выходом формирователя переменного нап яжения и входом блока определения экстремума, первый вход подключен к первому входу первого преобразователя напряжение - код, а выход соединен с вторым входом блока деления, причем второй вход.первого преобразователя напряжение - код подключен к выходу формирователя напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Афанасьев Ю.В. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки Л., Энергия, 1972, с. 202-203. . 2. Авторское свидетельство СССР 741207, кл. G 01 R 33/02, 1977.

НИдол