Устройство для измерения переменной магнитной индукции

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения. Устройство для измерения переменной магнитной индукции содержит генератор 1 низких частот, катушку 2 магнитной индукции, синхронные детекторы 3 и 7, инвертор 4, первичный преобразователь 5, блок магнитометра 6, интеграторы 8 и 9, регистратор 10, суммирующий усилитель 11 и блок компенсации 12 магнитной индукции. В устройство введены /акже инвертор 19, ключ 13,, пороговый элемент 14, счетчик импульсов 15, дешифратор 16, триггер 17 и логическая схема 2И-ИЛИ 18. Устройство может быть использовано для измерения магнитной индукции переменного поля, исследования магнитной восприимчивости материалов, поверкн средств измерений магнитной индукции, измерения остаточной намагниченности горнь Х пород и измерений в условиях помех. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G Cl R 33/02

I;

) 13,.

Ъв.Р .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

4н вам, C5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 822093 (21) 3936814/24-21 (22) 01.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. М - 3 (72) В.А.Прищепо (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 822093, кл. G 01 R 33/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ (57) Изобретение относится к измери. тельной технике. Цель изобретения повышение точности измерения. Устройство для измерения переменной магнитной индукции содержит генератор

1 низких частот, катушку 2 магнитной индукции, синхронные детекторы 3 и 7, Ä„SUÄÄ 1285416 A 2 инвертор 4, первичный преобразователь 5, блок магнитометра 6, интеграторы 8 и 9, регистратор 10, суммирующий усилитель 11 и блок компенсации 12 магнитной индукции. В устройство введены .акже инвертор 19, ключ

13, пороговый элемент 14, счетчик импульсов 15, дешифратор 16, триггер

17 и логическая схема 2И-ИЛИ 18 °

Устройство может быть использовано для измерения магнитной индукции переменного поля, исследования магнитной восприимчивости материалов, 1 поверки средств измерений магнитной индукции, измерения остаточной намагниченности горных пород и других измерений в условиях помех. 1 ил.

12854) 6

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитной индукции переменного поля, исследования магнитной восприимчивости материалов, поверки средс гв измерений магнитной индукции, измерения остаточной намагниченности горных пород и других измерений в условиях помех, и является усовершенствованием устройства по авт. св. 9 822093.

Целью изобретения является повышение точности измерения переменной магнитной индукции. f5

На чертеже изображено устройство для измерения переменной магнитной индукции.

Устройство для измерения переменной магнитной индукции содержит г0 генератор 1 низких частот, выходом . соединенный с катушкой 2 магнитной индукции. Управляющий вход первого синхронного детектора 3 связан с управляющим входом основного инвер- 25 тора 4. Первичный преобразователь 5 выходом через электронный блок магни. тометра 6 подключен к своему входу и к сигнальным входам синхронных детекторов 3 и 7, выходы которых соот- 30 ветственно через первый 8 и второй

9 интеграторы соединены с регистратором 10 и с суммирующим усилителем

11, выходом связанным с вторым входом первичного преобразователя 5, 35 к третьему входу которого подключен блок 12 компенсации магнитной индукции. Между интегратором 9 и регистратором 10 в разрыв цепи подключен ключ 13. Выход генератора 1 низких 40 частот дополнительно подключен к rioроговому элементу 14, выход которого через последовательно соединенные счетчик 15 импульсов, дешифратор 16, триггер 17 и логическую схему 2И- 45

ИЛИ 18 связан с входом основного инвертора 4. Выход порогового элемента 14 дополнительно соединен с одним иэ входов первой схемы И схе" мы )8 и через дополнительный инвер- 50 тор 19 с одним из входов второй схемы . И )8. Дешифратор 16 выходом дополнительно связан с управляющим входом ключа 13.

Устройство для измерения перемен- 55 ной магнитной индукции работает следующим образом.

Магнитное поле Земли (МПЗ) компенсируют в объеме первичного пре2 образователя 5 током блока 12 ком— пенсации магнитной индукции. Подают ток генератора 1 низких частот в обмотку катушки 2, которая создает магнитную индукцию переменного поля.

Эта магнитная индукция воспринимается первичным преобразователем 5 и совместно с электронным блоком магнитометра 6 преобразует ее в переменное напряжение. С выхода магнитометра 6 сигнал поступает по цепи отрицательной обратной связи на первичный преобразователь 5 и на сигнальные входы двух синхронных детекторов 3 и 7, через которые синфазно с током генератора 1 низких частот положительные полупериоды сигнала поступают, например, на интегратор

8, а отрицательные — на интегратор

9 ° Связанные в кольцо синхронный детектор 3 и интегратор 8 (аналогично синхронный детектор 7 и интегратор

9) преобразуют полупериоды в их средние значения на интервалах полупериодов или в удвоенные значения на интервалах периодов. Разность напряжений интеграторов 8 и 9 представляет удвоенную величину среднего значения переменного напряжения магнитометра 6, а сумма этих напряжений — постоянную составляющую напряжения, которое, будучи усилено суммирующим усилителем 11 н преобразовано в ток, подается по цепи отрицательной обратной связи на второй вход первичного преобразователя

5, компенсируя медленные вариации

МПЗ и недокомпенсированную магнит" ную индукцию блоком 12 компенсации.

При этом синфазно току генератора - .

1 низких частот пороговый элемент

14 вырабатывает меандр, который проходит-через схему И схемы 2И-ИЛИ

18 и управляет синфазно синхронным детектором 3 и противофазно через инвертор 4 синхронным детектором 7. По мере увеличения числа. периодов сигнала генератора .1, заполняется счетчик )5 импульсов и на последних шагах квантования по времени перед сменой состояний последнего разряда счетчика 15 импульсов дешифратор )6 вырабатывает сигнал для включения ключа 13, через который выходные напряжения интеграторов 8 и 9 измеряются регистрато" ром 10. В момент смены состояний последнего разряда триггера счетчи-, ка 15 импульсов дешифратор 16 снипри положительных полупернодах входного напряжения. и вычтется при отрицательнык, и в среднем значении четного числа измерений, половина из которых одной полярности, будут отсутствовать смещенные уровни входных напряжений интеграторов 8 и 9 для сигналов сравнимых и даже менее этих уровней. Вследсвтие того, что сигнал генератора 1 создает. совместно с катушкой 2 магнитную ин" дукцию, которая рассеивается в про" странстве, а другая часть устройства измеряет ее в зависимости от ориентации и перемещений первичного преобразователя 5 относительно катушки

2, то такие изиерения являются по мехоустойчивыми в силу синхронных двухтактных преобразований.

Это позволяет использовать этот метод для определения магнитной восприимчивости материалов, остаточной намагниченности горных пород, при поверке средств измерений магнитной индукции.

Формула из обр етения

Устройство для измерения переменной магнитной индукции по авт. св.

9822093, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительным инвертором, ключом и последовательно соединенными пороговыи элементом, 35 счетчиком импульсов, дешифраторои, триггером и логической схемой 2ИИЛИ, при этом вход порогового элемента соединен с генератором низких частот, а выход дополнительно соедии через дополнительный инвертор - с третьим входом схемы 2И-ИЛИ, причем второй выход триггера подключен к четвертому входу схемы 2И-ИЛИ, выход дешифратора дополнительно подключен к управляющему входу ключа, через который выход второго интегратора соединен с рЕгистраторои, а выход схемы 2И-ИЛИ подключен к управляюще" му входу первого синхронного детектора и входу основного инвертора.. Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Заказ 7640/48

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1285416 4 мает сигнал с ключа 13, но запускает по- счетному входу триггер 17, в результате иеандр порогового элемента 14, изменяя фазу на 180 в дополнительном ннверторе 19, будет проходить через другую схему И схемы 2И-ИЛИ.18 и управляемые этим сигналом синхронный детектор 3 и через инвертор 4 синхронный детектор 7 будут пропускать полупериоды сигна- 1О лов магнитоиетра 6 другой полярности, т.е. соответственно отрицательные и положительные. Под воздействием полупериодов сигнала другой по лярности интеграторы 8 и 9 будут 15 преобразовывать их так же, как описано, но при этом напряжения на их выходах сменят полярность. По мере увеличения числа периодов сигнапа генератора 1 будут заполняться счет- 20 чик 15 импульсов н устанавливаться напряжения интеграторов 8 и 9 и пе ред сменой состояний последнего разряда триггера счетчика 15 импульсов посредством дешифратора 16, ключа

13 и регистратора 10 будут измерены напряжения интеграторов 8 и 9 и т.д. После первичного преобразования переменной магнитной индукции первичным преобразователем.5 с электрон-З0 ным блоком магнитометра 6 в переменное напряжение, а затем вторичного преобразования переменного напряжения в постоянное результат преобразования оценивается по среднему значению постоянного напряжения четного числа (2, 4, 6...) измерений регистратором 10, половина,результатов измерений которого одной полярности. ПРи этом в РезУльтате пРеобРазова- 40 нен с вторыи входои схемы,2H HJIH ния (измерения) будут отсутствовать. смещенные уровни входных напряжений интеграторов 8 и 9. Так, разность мвкду средним значением полупериодов магнитометра 6 на входе интегратора 45 ..8 (9) и его выходным постоянным напряжением всегда равна смещенному уровню входного напряжения интегратора 8 (9). Поэтому этот уровень один раз сложится с выходным напряжением интегратора 8 9, например,