Устройство для измерения магнитной индукции

 

О П И C А Н И E (и1 4I98l9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

N АВ1ОРСЫЭМУ СВИДЕТкйь<.ТВ1

Союз Советских

Социалистических

Республик ((i1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.10.72 (21) 1842012i18-10 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень No 10

Дата опубликования описания 12.08.74 (51) М. Кл. 6 Оlг 33/02

Гасударственный комитет

Ссьета Министров CCCP ао делам изобретений и открытий (53) УДК G21.317.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Гринберг, Д. В. Ковальчук, В. А. Марчук, С. Г. Таранов и 1О. T. Чигирин

1

) rye ( (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ

ИНДУКЦИИ

Устройство относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения индукции постоянных магнитных полей в широком диапазоне ее значений.

Известны измерители индукции с самонастройкой по пробному сигналу, содержащие датчик Холла с источником переменного тока, находящийся в поле катушки индуктивности с источником переменного тока для питания катушки, блок сравнения и усилитель.

Данному измерителю присущи существенные недостатки: низкая чувствительность, так как нижняя граница измеряемого поля определяется значением пробного сигнала; при отсутствии внешнего магнитного поля прибор измеряет индукцию пробного поля.

Диапазон измеряемых значений индукции определяется индукцией пробного поля, а так как снижение предельной погрешности этих устройств может быть достигнуто увеличением индукции пробного поля, то это ограничивает измерение слабых магнитных полей. Составляющая выходного напряжения датчика, которая определяется действием на датчик Холла пробного поля В cos Bt, является источником дополнительной погрешности. При отсутствии внешнего магнитного поля прибор показывает значение индукции пробного поля. Это значение индукции пробного поля можно учесть при начальной калибровке. При этом прибор измеряет значение индукции, которое больше индукции пробного поля.

С целью расширения диапазона измеряемых значений индукции в сторону малых величин

5 и повышения точности измерений в устройство вводится второй датчик Холла, включенный на выходе основного тракта. На этот датчик действует поле второй вспомогательной катушки, создаваемое током стабилизирован10 ного источника переменного тока, частота которого равна частоте тока питания первого датчика.

При помощи избирательного звена выделяется низкочастотная составляющая сигнала с

15 выхода усилителя, которая поступает в блок сравнения для коррекции усиления усилителя.

Постоянная составляющая поступает на выходной прибор.

На чертеже приведена блок-схема предла20 гаемого устройства, содержащего: датчик

Холла 1, вспомогательную катушку 2, добавочное сопротивление 3, источник переменного тока 4, стабилизированный источник переменного тока 5, усилитель 6, датчик Холла 7, 25 вспомогательную катушку 8, блок сравнения 9.

Датчик Холла 1, на который действует измеряемое магнитное поле 1, находится во вспомогательной катушке 2. Последняя под30 ключена последовательно с добавочным со4198!9

8 B, ояие с

1 li ) ф>гдзДг

) 1

Составитель Л. Устинова

Техред T. Миронова

Корректор H. Торкина

Редактор Л. Цветкова

Заказ 1923/7 Изд. № 1388 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного когпитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, гК-35, Раун>ская наб., д. 4/5

Типограрр»я, пр. Сапунова, 2 противлением 3 к источнику переменного тока 4. Частота источника 4 по меньшей мере на порядок отличается от частоты стабилизированного источника переменного тока 5, питающего датчика Холла 1. Выходной сигнал датчика Холла 1 после усиления усилителем б поступает для запитки второго датчика Холла 7, который находится во второй вспомогательной катушке 8, через которую протекает ток от стабилизированного источника переменного тока 5.

При протекании тока по вспомогательной катушке 2 на выходе первого датчика Холла

1 выходное напряжение равно:

U, = k, (B + В cos Qt) cos г> — коэффициент преобразования датчика;

 — измеряемая магнитная индукция;

Ввр — В сов Ы индукция пробного поля; о> — частота тока питания датчика.

Выходное напряжение второго датчика Холла при этом определяется выражением:

U, = k,k,k, (B+ В cos Qt) I,„cos u>tB,cosI»t -=

/r„В k>„, соз Ot /г,В сов 2со/

2 2 2

А,В„, cos 2 t cos Qt

2 где /га — коэффициент передачи усилителя;! гз — коэффициент передачи второго датчика Холла; г>,4 /(,К,К,В,1 — коэффициент преобразования измерительной схемы;

В, cosI>t — индукция дополнительного поля.

Постоянная составляющая поступает на регистрирующий прибор, а составляющая

/г,В„, cos t>t

10 2 для коррекции в блок сравнения 9, на второй вход которого подается напряжение с добавочного сопротивления 3, Предмет изобретения

Устройство для измерения магнитной индукции, содержащее датчик Холла с источником переменного тока, находящийся в поле катушки индуктивности, источник переменно20 го тока для питания катушки, блок сравнения и усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых значений индукции в сторону малых величин и повышения точности измерений, оно снабже25 но второй вспомогательной катушкой и вторым датчиком Холла, находящимся в поле, создаваемом этой катушкой, причем обмотка вспомогательной катушки подсоединена к источнику питания первого датчика Холла, а

30 усилитель через второй датчик Холла подключен к одному из входов блока сравнения.