Устройство для непрерывного измерения индукции постоянного и изменяющегося магнитных полейвысокой точности

 

Воеаоюзная т1АтС47нс;".,;:ческая 1тд : еца:1 А

ИЗОБРЕТЕНИЯ

270874

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства чь

Заявлено 14.I II.1968 (№ 1224533/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.V.1970. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 1.IX.1970

Кл. 2 I e, 12

МП К G 01 r 33/12

УДК 621.317.421(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. А. Кравченко, Ю. А. Скрипник и С. Г. Таранов

Институт электродинамики АН Украинской ССР

Заявитель

Данное изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известны устройства для непрерывного измерения индукции постоянного и изменяющегося магнитных полей высокой точности, содержащее датчик Холла, источник питания постоянного тока, усилитель переменного напряжения и вторичный прибор. Однако в этих устройствах при измерении индукции возможна неточность.

Предлагаемое устройство отличается от пзвестных тем, что оно снабжено переключателем, один контакт которого связан с датчиком

Холла и усилителем непосредственно, а подвижный контакт через делитель .напряжения и RC-цепочку соединен со входом усилителя, выход которого подсоединен к одпополуперподному детектору с модулирующей катушкой.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — график напряжений.

В блок-схему предлагаемого устройства входят источник постоянного тока 1, датчик

Холла 2; модулирующая катушка 8, в поле которой размещен датчик Холла, делитель 4 выходного напряжения датчика с постоянным коэффициентом деления; авгоматический переключатель 5; усилитель б переменного напряжения; синхронный однополупериодный детектор 7; выходной прибор 8 и коммутационный генератор 9, управляющий работой автоматического переключателя и синхронного детектора.

Принцип действия устройства заключается в следующем. Датчик Холла 2, питаемый от источника постоянного тока 1 и размещенный в «пробном» поле ЛВ модулпрующей катушки 8, помещают в измеряемое поле В, (фиг.

2,а). Выходное напряжение датчика (фиг. 2,г, 10 д, е) подается на делитель 4 с постоянныч коэффициентом деления К„. С помощью автоматического переключателя 5, управляемого коммутационным генератором 9, на вход низкочастотного усилителя б поочередно подается

lS напряжение, снимаемое со входа и выхода делителя напряжения. В результате усиливается переменная составляющая с амплитудой

E, . =Е (1 — Кд).

К выходу усилителя переменного напряже20 ния через однополупериодный синхронный детектор 7 подключается модулирующая катушка 8. Создаваемое током 1,„, модулирующсй катушки 8 «пробное» поле \ В накладывается на измеряемое Вс (фиг, 2, б, к).

25 Таким образом, пндукцпя магнитного поля

B,,действующая на датчик, равна (фпг. 2,в)

Вх = Во — ЛВ.

В результате наложения пробного» поля

30 ЛВ на измеряемое Во в выходном напряжении

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ

ПОСТОЯННОГО И ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ

270874 датчика появляется переменная составляющая Е» (фиг. 2, о,е), величина которой зависит от тока в модулирующей катушке.

Переменная составляющая, полученная в результате периодического деления напряжения Ui (фиг. 2, е) с помощью делителя 4 и переключателя 5 и поступающая на вход усилителя б (фиг. 2,ж), пропорциональна ппдук. ции измеряемого магнитного поля В,, и находится в противофазе с напряжением E, . (фиг, 2, д, е).

Схема уравновешивается прп равенствеэтпх двух переменных составляющих в пределах статизма системы с глубокой отрицательной обратной связью (фиг. 2,u), т. е. E, =U ..

Таким образом, предлагаемая схема устройства позволяет исключить погрешности, связанные с временной и температурной нестабильностью тока питания, постоянной Холла и сопротивления датчика, исключить погрешности от влияния побочных термо- и гальваномагнитных эффектов, из-за изменения пара. метров усилителя и сопротивления элементов цепи модулирующей катушки.

Новым в предлагаемом устройстве является применение модуляции выходного напряжения датчика с помощью делителя напряжения и отрицательной обратной связи по индукции

«пробного» магнитного поля. Величина индук ции «пробного» поля выбирается во много раз меньше индукции измеряемого поля, что поз воляет при сохранении преимущества схем с отрицательной обратной связью по индукции

5 использовать устройство для определения индукции как постоянны., так и изменяющихся полей в широких пределах измерения.

Прп использовании прецизионного выходного измерителя (например цифрового прибора)

10 погрешность предлагаемого устройства непревышает 0,05 — -О 1%.

Предмет изобретения

Устройство для непрерывно"o измерения индукции постоянного и изменяющегося магнпгных полей высокой точности, содержащее датчик Холла, источник питания, постоянного то20 ка, усилитель переменного напряжения и вторичный прибор, отличшоцевся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено переключателем, один контакт которого связан с датчиком Холла и усилителем непосред25 ственпо, а подвпжнь и контакт через делитель напряжения и RC-цепочку соединен со входом усилителя, выход усилив еля присоединен к однополуперподному детектору с модулирующей катушкой.

270874 с, h.y

9ьог 4

Составитель Н. М. Киселева

Редактор М. В. Афанасьева Texpeд А. А. Камышникова Корректор T. П. Лаврухина

Заказ 224!/14 Тираж 480 Подписное

11БИИПИ Комитеза по делам изобретений н открытий при Совете Ми:,шстров СССР

Москва, Ж-85, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова. 2