Веберметр

 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения магнитного потока в образцах ферромагнитных материалов при измерении их магнитных параметров. Веберметр содержит измерительную катушку 1, интегратор 2,аналого-цифровой преобразователь 3,блок 4 отсчета, блок 5.памяти, блок 6 совпадения, блок 7 задержки и генератор 8 импульсов запуска. Блок 6 совпадения может быть выполнен в виде цифровог о компаратора, В веберметре момент окончания интегрирования определяется моментом равенства двух последовательных значений напряжения на выходе интегратора , преобразованных в цифровой код, которые отсчитываются через определенные заранее выбранные промежутки времени, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) <511 4 С 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3754423/18-21 (22) 21 05.84 (46) 07.03,86, Бюл. Ф 9 (72) В. Г. Антонов, В. И. Гордон, Н, В. Гребенюк и П. И. Окон (53) 621.44.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 864201, кл, G 01 R 33/02, 1979, (54) ВЕБЕРМЕТР (57) Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения магнитного потока в образцах ферромагнитных материалов при измерении их магнитных параметров. Веберметр содержит измерительную катушку 1, интегратор

2, аналого-цифровой преобразователь

3, блок 4 отсчета, блок 5 памяти> блок 6 совпадения, блок 7 задержки и генератор 8 импульсов запуска °

Блок 6 совпадения может быть выполнен в виде цифрового компаратора, В веберметре момент окончания интегрирования определяется моментом равенства двух последовательных значений напряжения на выходе интегратора, преобразованных в цифровой код, которые отсчитываются через определенные заранее выбранные промежутки времени. 1 ил °

1216747

Изобретение относится к магнитным измерениями может быть использовано для измерения магнитного потока в образцах ферромагнитных материалов при измерении их магнитныхпараметров. .Келью изобретения является повьппение точности измерения магнитного потока.

Поставленная цель достигается тем, что момент окончания интегрирования измерительного импульса. определяется не пороговым элементом, а цифровой схемой совпадения.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, Устройство содержит измерительную катушку 1, интегратор 2, выполненный, как например в веберметре типа Ф!91, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)3, блок Й отсчета, блок 5 памяти, блок 6 совпадения, выполненный, например, в виде цифрового компаратора, блок 7 задержки, генератор 8 импульсов запуска.

Веберметр работает следующим образом.

При сцеплении витков измерительной катушки 1 с изменяющимся магнитным потоком Ф, в ней индуктируется

ЭДС: e = -ИЙ ИТ, (Х) где W — число витков измерительной катушки 1.

ЭДС поступает на интегратор 2, напряжение на. выходе которого про" порционально приращению магнитного потока за время интегрирования

4. (1„=К„)e3t-- К„Ф h9 о где К(, — постоянная интегратора 2, Это напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 3, где оно преобразуется в цифровой код при поступлении на его управляющий вход импульса с генератора 8 импульсов запуска, задержанного в блоке I задержки на время, необходимое для записи информации в блоке 5 памяти, Частота следования этих импульсов определяет период последовательных преобразований напряжения на выходе интегратора 2 в цифровой код. Перед каждым преобразованием код, соответствующий значению напряжения на выхоце интегратора 2 при предыдущем преобразовании, записывается в блок 5 памяти при поступлении на его управля5

1О ющий вход импульса непосредственно с выхода генератора 8 импульсов запуска, После окончания каждого преобразования в аналого-цифровом преобразователе 3 на его выходе синхронизации формируется импульс, который поступает на управляющий вход блока

6 совпадения, в котором происходит сравнение кодов на его входах в момент поступления этого импульса, На выходе блока 6 совпадения формируII 5

ЗО

35 гЯ

5О

55 ется сигнал только при совпадении кодов на его входах, т.е. при равенстве напряжения на выходе интегратора 2 между двумя последовательными преобразованиями. Следовательно, этот сигнал определяет момент, когда напряжение на выходе интегратора 2 прекращает изменяться, а в ЭДС в измерительной катушке 1 становится равной нулю, т,е, определяет длительность изменения измеряемого магнитного потока, Причем погрешность определения этой длительности не превьппает погрешности основного измерительного узла — интегратора 2 с аналого-цифровЫм преобр".çîâàòåëåì

3, так как дальнейшая обработка сигналов ведется в цифровом виде„ Сигнал с выхода блока 6 совпадения поl ступает на управляющий вход блока отсчета, в котором происходит регистрация в цифровом виде напряжения

f на выходе интегратора 2, пропорционального согласно выражению (2)

У измеряемому приращению магнитного потока за все время его изменения.

Сигнал с выхода блока 6 совпадения может быть использован при применении предлагаемого веберметра в автоматизированных магнитоиэмерительньж системах как сигнал окончания измерения данного приращения магнитного г..отока и разрешения следующих измерений или операции обмотки информации (например, в автоматизированных устройствах для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов .

Погрешность измерения магнитного потока, обусловленная конечной чувствительностью порогового элемента, при использовании известного устройства определяется формулой

3 е,gpd„,„/2- ьв;, (3) где - уровень ЭДС на один ниток измерительной катушки, )216747 при котором фиксируется окончание изменения магг

Составитель А. Дивеев редактор А. Шандор Техред О.Ващишина Корректор С,Шекмар

Заказ 10.10/56 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нитного потока;

hR -=8 — приращение магнитной инsly дукции образца, соответствующее измеряемому приращению магнитного потока;

N H o H Me eMbi o eK характеристики N=10), В предлагаемом веберметре момент окончания интегрирования определяется моментом равенства двух последовательных значений напряжения на выходе интегратора; преобразованных е с помощью АЦП в цифровой код, которые отсчитываются через определенные, заранее выбранные промежутки времени gt. Погрешность, обусловленная неточностью определения момента окончания изменения измеряемого магнитного потока, зависит от зоны неопределенности АЦП, т.е. минимальной разности напряжений на его выходе, которая вызывает изменение выходного кода АЦП, Эта зона неопределенности зависит от,случайной составляющей погрешности преобразования АЦП и определяется ею.

В зону неопределенности АЦП при.. мем порог его чувствительности ЬБ,.

Иэ формулы (2) следует, если

К f834 zg то устройство фиксирует и5 . о момент окончания процесса перемаг ничивания, На основании теоремы о среднем

К (edt=K„e, ьt —" е, sb U, (4) и о где f — частота импульсов запуска.

Отсюда можно получить

4П е=е -,— ° f о ср (5)

И

Таким образом, порог реагирования

5 устройства в К раз меньше порога (l чувствительности АЦП. При этом частота импульсов запуска выбирается в соответствии с допустимой погрешностью измерений, которая может быть установлена меньше инструментальной погрешности интегратора.

Формула изобретения

15 Веберметр, содержащий измерительную катушку, интегратор, генератор импульсов и блок отсчета, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с делью повышения точности измерения, в

20 него введены блок совпадения, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и блок задержки, причем вход интегратора соединен с измерительной катушкой, а выход подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход аналогоцифрового преобразователя связан с выходом блока задержки, первый выход аналого-цифрового преобраэова30 теля подключен к управляющему входу блока совпадения, а второй — к регистрирующему входу блока отсчета, к первому входу блока совпадения и входу блока памяти, выход генератора импульсов соединен с входом блока задержки и с управляющим входом блока памяти, выход блока памяти подключен к второму входу блока совпадения, а выход блока совпадения

4о,связан с управляющим входом блока отсчета.