Цифровой измеритель магнитной индукции

 

О П И С А Н И Е 347704

ИЗОЬЕИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1!.1971 (№ 1623028/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10. т"!!!.1972. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 05.Х.1972

М. Кл. С 01г 33/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621317.44(088.8) Авторы изобретения А. А. Кравченко, Ю. А. Масюренко, С. Г. Таранов и Ю. Т. Чигирин

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЪ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть применено для измерения индукции постоянных магнитных полей в широком диапазоне.

Известные цифровые измерители индукции с датчиками Холла не пригодны для прецезионных измерений вследствие временной и температурной нестабильности параметров датчика, тока питания датчика и элементов устройства.

Предложенный цифровой измеритель снабжен дополнительной катушкой, в поле которой расположен датчик Холла запитанный от стабилизированного источника постоянного тока, а также блоком управления, соединенным с источником постоянного тока, реверсивным счетчиком, делительным устройством и преобразователем э.д.с. Холла в импульсный код.

Один из выходов преобразователя соединен с входом реверсивного счетчика, второй выход — с одним из входов делительного устройства, второй вход которого связан с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к входу цифрового отсчетного устройства.

3То позволяет повысить точность измерений, На чертеже показана блок-схема измерителя.

Измеритель индукции содержит датчик Холла 1, источник 2 переменного тока для питания датчика, катушку 8 дополнительного поля, питающуюся от стабилизированного источника 4 постоянного тока, преобразователь 5 напряжения Холла в код, реверсивный счетчик

6, блок 7 управления, делительное устройство

8 и цифровое отсчетное устройство 9.

Измерения с помощью предлагаемого устройства производятся в два такта коммутации.

В первом такте на датчик 1, подключенный к источнику переменного тока, одновременно воздействуют два постоянных, совпадающих по направлению, магнитных поля — измеряемое В и дополнительное В, создаваемое катушкой 8, обмотка которой питается от источ15 ника 4 стаопльного постоянного тока. С выхода датчика 1 напряжение Холла, пропорциональное сумме величин магнитных индукций (В+Вл), поступает на вход преобразователя

5 напряжения в код. Код с преобразователя 5

20 в виде последовательности импульсов поступает на вход реверсивного счетчика 6, считающего в прямом порядке. При этом счетчик б зафиксирует число импульсов, которое определяется зависимостью

N, =$К(В+В,).1,, где S — удельная чувствительность к индукции датчика Холла, К вЂ” коэффициент передачи схемы, 30 1 — амплитуда тока питания датчика.

3477О4

Во втором такте коммутации блок 7 управления включает источник 4 стабильного постоянного --тока и переключает направление счета счетчика 6. При этом на датчик 1 дейСтВует только измеряемое магнитное поле В.

Напряжение Холла, пропорциональное измеряемой магнитной индукции, с выхода датчика 1 поступает на вход преобразователя 5.

Код с преобразователя в виде последовательности импульсов поступает на вход реверсивного счетчика 6, считающего теперь в обратном порядке. .В результате после второго такта счетчик 6 фиксирует число импульсов

N, = N, — ЮК1,В = ЯК1,В,.

Одновременно в выходном регистре преобразователя 5 установится код, соответствующий числу импульсов

Ns = 8К1 8.

Таким образом, после двух тактов измерения на входы делительного устройства 8 поступят числа с регистров преобразователя 5 и счетчика 6. После прихода управляющего сигнала с блока управления 7 делительное устройство 8 совершает операцию деления числа в выходном регистре преобразователя 5 на число в счетчике 6.

Результат деления будет следующий:

N В

Л4 з д

Из последнего выражения видно, что делительное устройство фиксирует, как результат деления, в виде цифрового статистического кода число импульсов, пропорциональное измеряемой магнитной индукции, не зависящее после первоначальной калибровки от удельной чувствительности датчика Холла, коэффициен тов передачи схемы и тока питания датчика.

Если принять значение индукции дополнительного поля В„ за единицу измеряемой величины, то устройством 9 будет индицировать1О ся число, равное величине В,измеряемой магнитной индукции.

Предмет изобретения

Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла, источник переменного тока для питания датчика, преобразователь э,д.с, Холла в импульсный код и цифро20 вое отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительной катушкой, в поле которой расположен датчик Холла, запитанный от стабилизированного источника постоян25 ного тока, а также блоком управления, соединенным с источником постоянного тока, реверсивным счетчиком, делительным устройством и преобразователем э.д.с. Холла в импульсный код, причем один из выходов преобразователя

ЗО соединен с входом реверсивного счетчика, второй выход — с одним из входов делительного устройства, второй вход которого связан с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к входу цифрового отсчетного устрой35 ства.

347704

Составитель Л. Строганов

Редактор Т. Рыбалова Техред Л. Куклина Корректор В. Жолудева

Заказ 3219/15 Изд. № 1348 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2