Устройство дискретного воспроизведения изменяющегося магнитного поля

 

Изобретение касается магнитных измерений и может быть использовано для со здания образцовых источников изменяющихся магнитных полей. Цель изобретения - повьше- .ние точности воспроизведения требуемого закона изменения магнитного поля и увеличение быстродействия. Генератор опорной частоты I, счетчик 2, запоминающее устройство 3, регистр 4, цифроаналоговый преобразователь 5 и источник опорного напряжения 6 образуют задающий генератор . Задающий генератор функционально соединен с усилителем 7, управляющим делителем 8, катушкой индуктивности 9, резистором 10 и компаратором 11. Принцип действия устройства основан на линейной аппроксимации требуемых законов изменения магнитного поля. 2 ил. с 9 (Л to 00 4 4 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3779020/18-21 (22) 13.08.84 (46) 23.02.86. Бюл. Ф 7 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) В.В.Брайко и Н.Ф.Терещенко (53) 621.317.44(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 836608, кл. G 01 R 33/00, 1981.

2. Техническая электродинамика.

1983, Р б, с. 99-102. (54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ (57) Изобретение касается магнитных измерений и может быть использовано для сбздания образцовых,19З0„„121 4 источников изменяющихся магнитных полей; Цель изобретения — повышение точности воспроизведения требуемого закона изменения магниТного поля и увеличение быстродействия.

Генератор опорной частоты 1, счетчик 2, запоминающее устройство 3, регистр 4, цифроаналоговый преобразователь 5 и источник опорного напряжения 6 образуют задающий генератор. Задающий генератор функционально соединен с усилителем 7, управляющим делителем 8, катушкой индуктивности 9, резистором 1О и компаратором 11. Принцип действия устройства основан на линейной аппроксимации требуемых законов изменения магнитного поля. 2 ил.

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для создания образцовых источников изменяющихся магнитных полей.

Известно автоматическое намагничивающее устройство, содержащее намагничивающую систему, двухтактный магнитный усилитель,, цифроаналоговый преобразователь, регистр, блок: памяти и блок ввода, дешифратор считывания, двухтактный реверсивный счетчик, элементы И, блок управления и генератор тактовых импульсов (1) .

Недостатком этого устройства являются большие искажения формы магнитного поля и низкое быстродействие при получении требуемого закона изменения поля.

Известен источник изменяющегося магнитного поля, содержащий генера-.. тор опорной частоты, источник опор.ного напряжения, счетчик, запоминаю щее устройство, регистр, цифроаналоговый преобразователь, усилитель, катушку индуктивности и образцовый регистр (2) .

Однако данный источник, реализующий дискретный метод воспроизведения изменяющихся магнитных полей, использует экспоненциально-ступенчатую аппроксимацию при получении требуемого закона изменения магнитного поля.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения требуемого закона изменения магнитного пополя и увеличение быстродействия.

На фиг.l изображена функциональная схема данного устройства; на фиг.2 — диаграмма работы устройства.

Устройство дискретного воспроизведения ИМП содержит генератор опорной частоты 1, соединенный со счетчиком 2, выход счетчика 2 связан с запоминающим устройством 3. Выход запоминающего устройства подключен к регистру 4, а регистр — к цифроаналоговому преобразователю 5. Потенциальный вход соединен с источником опорного напряжения 6. Выход

ЦАП связан с усилителем 7 и управляемым делителем 8, второй вход которо" го соединен с общей шиной. Выход усилителя подключен к катушке индуктивности 9, связанной с образцовым резистором 10, соединенным с общей шиной. К первому входу компаратора 11 подключен управляемый выход управляемого делителя, второй вход связан с .катушкой индуктивности и образцовым резистором. Выход компаратора соединен с управляющим входом генератора опорной частоты 1. Генератор опор ной частоты, счетчик, запоминающее устройство, регистр, цифроаналого10 вый преобразователь ЦАП, источник опорного напряжения образуют задающий генератор.

Устройство работает следующим образом.

f5

С генератора опорной частоты 1, выполненного в виде генератора одиночного импульса, импульс поступает на вход счетчика 2. С выхода счетчика 2 сигнал поступает на запоминающее устройство 3. В запоминающем устройстве 3 считывается требуемая ячейка памяти и на вход регистра 4 поступает заданная кодовая комбинация сигнала. С выхода регистра 4 кодо. вый сигнал попадает на управляющие входы ЦАП. На выходе ЦАП появляется аналоговый сигнал. Амплитуда этого сигнала зависит от значения опорного напряжения U, поступающего на потенциальный вход ЦАП от источника опорного напряжения б. Выходной сигнал V (t) с ЦАП посту8Х пает на вход усилителя и на управляемый делитель 8. Часть напряжения

Ч с управляемого делителя 8 поступает на первый вход компаратора 11.

Напряжение U,„„(t) усиливается усилителем 7 и поступает на катушку индуктивности 9, в которой воспроиз40 водится магнитное поле. Магнитная индукция B(t) этого поля пропорциональна протекающему току I(t)

B(t) = К . I(t) (1)

45 где К вЂ” постоянная катушка по маг8 нитной индукции.

Ток I(t) создает падение напряжения U(t) на образцовом резисто50 ре 10. Это напряжение поступает на второй вход компаратора ll. Ток

I(t) изменяется по экспоненциальной зависимости

/л

I (t) = Х „(t) K (l -å ) (2) где I „(t) - входной ток;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя по току;

1213445 — длительность ступени—

0 импульса входного сигнала; л — постоянная времени цепи.

Пропорционально току I (t) изменяется и напряжение U(t) . При достижении напряжением П() уровня Ч, -срабатывает компаратор.. Выходным сигналом компаратора 11 запускается генератор опорной частоты 1. Изменяется состояние счетчика 2, и с запоминающего устройства 3 считывается новое значение кода, изменяется со-. стояние регистра 4. На управляющие входы ЦАП 5 поступает новая кодовая комбинация, и на его выходе появляется новое значение аналогового сигнала U<„ (t) . Это напряжение посту.

1 пает на усилитель 7 и управляемый делитель 8. С выхода усилителя усиленный сигнал поступает на катушку индуктивности 9, где и воспроизводит ся следующее значение аппроксимированного. требуемого закона изменения магнитного поля.

Принцип действия устройства основан на линейной аппроксимации требуемых законов изменения магнитного поля. Выбирают линейный участок экспоненциально возрастающей кривой и определяют его уровень. Пропорционально этому уровню выбирается и устанавливается управляемым делителем опорное напряжение V,, подаваемое на первый вход компаратора

ll, На второй вход компаратора поступает сигнал, пропорциональный магнитной индукции B(t), воспроизводимой катушкой индуктивности. Этот сигнал определяется током Т(t), протекающим через катушку индуктивности 9 и образцовый резистор 10.

Падение напряжения U(t) на образцовом резисторе, вызванное данным током, поступает на второй вход компаратора ll, При достижении равенства Vp = U(t) компаратор подает сигнал на запуск генератора опорной частоты. На выходе ЦАП 5 появляется новый уровень аналогового сигнала. Алгоритм работы вновь повторяется. Таким образом воспроизводится весь закон изменения HMII. Так как линейная аппроксимация наиболее точно воспроизводит требуемой формы

ИИП, достигается значительное повы10 шение точности создания поля. Точность воспроизведения необходимых законов HMII достигается за счет выбора квазилинейного участка экспоненциальной кривой.

Увеличение быстродействия достигается за счет установления уровней срабатывания на начальных участках, экспоненциальной кривой изменения

2О магнитной индукции.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство дискретного воспроиз.—

25 ведения изменяющегося магнитного поля, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты

1 счетчик,. запоминающее устройство, регистр, цифроаналоговый преобразователь, усилитель, катушку индуктивности и образцовый резистор, источник опорного напряжения, подключенный к потенциальному входу цифроана-. логового преобразователя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

35 повышения точности воспроизведения требуемого закона изменения магнитного поля и увеличения быстродейст.вия, оно дополнительно содержит управляемый делитель и компаратор, причем управляемый делитель подключен к выходу цифроаналогового преобразователя и общей шине, а его управляющий выход подключен к первому входу

45 компаратора, второй. вход которого подключен к катушке индуктивности, а выход — к генератору |опорной частоты.

12I3445

Составитель А. Гуськов

Редактор Т.Кугрышева Техред M.TtapogaA

Корректор Т.Колб

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, Заказ 779/56 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5