Устройство для измерения магнитной индукции
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Соцналнстнчесинх
Реслублнн (63) Дополиительное к авт. Свид-ву (22) заявлено 090276 (2f) 2320484, 18-21 с ирисоедииением заявки № (23) Ириоритет
Опубликовано 250 379, Бюллетень ¹ 11
Дата оп бликОвания описания 280379 (53) И. Кл.
G 01 R 3); 02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) +Qg 621.
317.44(088.8) (72) Авторы
ИЗОбрЕтЕИИВ К.С. Константннов, В.И. Гусев и Г.С. Кусков (54) устРОЙстВО для измеРения млГнитнОИ индукции
Настоящее изобретение касается магнитных измерений и может быть использовано при измерении индукции постоянных магнитных полей.
Известен цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий гальваномагнитный преобразователь (датчик
Холла), источник переменного тока питания гальваномагнитного преобразователя, дополнительную катушку, в поле которой расположен гальваномагнитный преобразователь, запитанную от стабилизированного источника постоянного тока, блок управления, соединенный с источником тока, реверсивным счетчиком, делительным устройством и преобразователем напряжение-код. Один из выходов этого преобразователя соединен с входом реверсивного счетчика, второй выход Ж с одним иэ входов делительного устройства, второй вход которого связан с выходом реверсивного счетчика, а выход годключен х входу циФрового отсчетного устройства (1). N
Недостатком этого измерителя является влияние изменения проницаемости окружающей среды на параметры дополнительной катушки, приводящее к снижению точности измерений, а так- 80 же влияние нестабильности тока питания дополнительной катушки на точность измерения.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее датчик Холла, на который воздействуют измеряемое магнитное поле и переменное магнитное псле, создаваемое модуляционной катушкой. Так как датчик Холла питается от генератора переменного тока, то на выходе датчика возникает переменное напряжение, пропорциональное измеряемому магнитному полю, Из-за воздействия на датчик Холла магнитного поля модуляционной катушки, которая питается от генератора переменного тока„ выходной сигнал датчика будет модулирован по амплитуде напряо и.ением частоты питания модуляционной катушки. Через фильтр частоты питания датчика сигнал, пропорциональный измеряемому магнитному полю, поступает на отсчетное устройство„ а сигнал пропорциональный магнитному полю модуляционной к тушки, через фильтр частоты модуляции и детектор поступает на один иэ входов схемы сравнения, второй вход моторов подключен к источнику опорного на653590 пряжения, а выход - к генератору переменного тока питани . датчика Холла (2) .
Недостатком этого измерителя является зависимость точности измерения от изменений проницаемости окружающей среды, от нестабильности то- 5 ка питания модуляционной катушки и от нестабильности .источника опорного напряжения. Это не позволяет использовать этот измеритель для измерения полей в зазорах электромагнитов. 1О
Цель изобретения — повышение точности измерения, т.е. снижение погрекHocTH измерения, вызванной влиянием изменений магнитной проницаемости среды на параметры модуляционной 15 катушки.
Эта достигается тем, что в устройство для измерения магнитной индукции, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, галь-, ) ваномргнитный преобразователь, усилитель, детектор, фильтр частоты питания преобразователя и регистрирующий прибор, последовательно соединенные второй генератор переменного тока 25 и модуляционную катушку, соединенную с компенсационным резистором и расположенную в поле преобразователя, а также подключенные к выходу детектора последовательно соединенные фильтр ЗО частоты модуляции и элемент сравнения, выход которого подключен к второму входу усилителя, дополнительно введены два согласующих трансформатора, первичные обмотки которых включены последовательно-встречно, а вторичные — последовательно-согласно и подключены к второму входу элемента сравнения, причем одна иэ первичных обмоток подключена параллельно моду- 40 ляционной катушке, а вторая - параллельно компенсационному резистору.
Структурная схема устройства изображена на чертеже.
Измеритель содержит гальваномаг45 нитный преобразователь 1, модуляционную катушку 2, генераторы 3 и 4 переменного тока, усилитель 5, детектор 6, фильтр 7 частоты 0v питания преобразователя 1,. фильтр 8 частоты модуляции со2, регистрирующий прибор 9 и элемент сравнения 10.
Измеритель работает следующим образом.
Гальваномагнитный преобразователь 155 находятся под воздействием постоянного магнитного поля H и .переменного магнитного поля Нм, создаваемого модуляционной катушкой 2. Так как преобразователь 1 питается от генератора
3 переменного тока с частотой (Ю4, а модуляционная катушка 2 — от генератора 4 переменного тока с частотой О, на выходе преобразователя 1 возникает сигнал, имеющий частоту питания преобразователя 1 и пропорциональный измеряемому магнитному полю Н, а также амплитудно-модулированный сигнал модуляционной катушки. Усиленный усилителем 5 сигнал детектируется детектором 6, на выходе которого включены фильтр 7 частоты GUS и фильтр 8 частоты модуляции (6< . Через фильтр 7 сигнал, пропорциональный измеряемому ь агнитному полю Н>, поступает на регистрирующий прибор 9, через фильтр
В сигнал, пропорциональный магнитному полю H модуляционной катушки 2, поступает на один из входов элемента сравнения 10. На другой вход элемен-..а сравнения 10 поступает сигнал с последовательно- согласно включенных вторичных обмоток согласующих трансформаторов11 и Т2, первичны обмотки которых включены последовательновстречно, причем одн из первичных обмоток подключена параллельно модуляционной катушке 2, а вторая — параллельно компенсационному резистору Вк. НапряжениеОз,z, подаваемое с вторичных обмоток трансформаторов
Tl и Т2 на один иэ входов элемента сравнения 10, можно записать в таком виде: м ц г" л + " И R 1 — индуктивность модуляционной катушки; компенсационный резистор; активное сопротивление модуляционной катушки; П,лг- коэффициенты трансформации трансформаторов Tl и Т2. При условии, что г„„п =В и В М5 24мп1 Так как дН =й(дбм, дЬ,„),то разность относительйых изменений магнитного поля модуляционной катушки 2 и напряжения подаваемого на элемент.сравнения 10, будет равна нулю ВМХ и все изменения тока 0„, модуляционной катушки 2 и индуктивности Ь будут отслеживаться системой авторегулирования и не приведут к увеличению погрешности измерения. Условие r n= м В„.пг легко выпЪлнимо на практике. С целью устранения температурной погрешности, компенсационный резистор Вк изготавливается из того же материала, что и модуляционная катушка и располагается в непосредственной близости от нее. Предложенный измеритель позволяет повысить точность измерения за счет устранения ошибки, вызванной щ ияннем изменения проницаемости окружающей 653590 Формула изобретения j f/ > Составитель Е. Данилина Редактор А. Шмелькин Техред 3.Фанта КоРректоР С.Патрушева Заказ 1610/56 Тираж 1089 Подписное ЦНИИПИ 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 о среды на параметры модуляционной катушки. Устройство для измерения магнитной индукции, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, гальваномагнитный преобразователь, усилитель, детектор, фильтр частоты питания преобразователя и регистрирующий прибор, последовательно соединенные второй генератор переменного тока и модуляционную катушку, соединенную с компенсационным резистором и расположенную в поле преобразователи, а также подключенные к выходу детектора последовательно соединенные фильтр частоты модуляции и элемент сравнения, выход которого подключен к второму входу усилителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения в него дополнительно введены два согласующих трансформатора, первичные обмотки кото5 рых включены последовательно-встречно, а вторичные - последовательносогласно и подключены к второму входу элемента сравнения, одна из первичных обмоток подключена параллельно р модуляционной катушке, а вторая параллельно компенсационному резистору ° Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Автооское свидетельство СССР 9 347704, кл. G 01 R 33/06, 1971. 2. Патент Великобритании 91124565, кл. G N 1978.
