Устройство для измерения угла между вектором магнитной индукции и заданным направлением

 

(61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 14.02.77 (21) 24524131 18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М, Кл е

G 01 R. 331 02

Гоеударственный немнтет

СССР ее делам нзобретеннй и етнрытнй (53) УДК 621.3! 7..44 (088.8) OI1;бликовано 25.04.79. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 26. ()9.И (72) Авторы изобретения

H. A. Келии, В. К. Кудрявцев и А. И. Машков (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА МЕЖДУ ВЕКТОРОМ

МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ И ЗАДАННЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения угла 1 между вектором магнитной индукции и заданным направлением при исследовании магнитных нолей.

Известны устройства для исследования магнитных полей, содержащие источник питания, измерительные зоны и триггеры (1).

Однако для измерения величины угла .1 с помощью этого прибора необходимо измерить тангенциальную В и нормальную Вн составляющие вектора магнитной индукции и по уравнению;г=агс1д " вычислить исВт комую величину. Это обусловливает трудоемкость процесса измерения угла между вектором магнитной индукции и заданным направлением и вносит влияние субъективных факторов на результаты исследований.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для определения направления вектора магнитной индукции магнитного поля Земли, содержащее источник питания, фазовращатель, измерительный зонд с двумя датчиками Холла и триггер с раздельным запуском (2) .

Недостатком такого устройства является неоднозначность результатов измерения при значениях величины 1, близких л и, где ив целые положительные числа. При одновременном поступлении на входы триггера сигналов запуска его состояние неопределенно и неопределенна длительность выходных импульсов т», которая может равняться нулю либо 2л!ю.

Пель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в устройство для измерения угла между вектором магнитной инд кции и заданным направлением, содержащее фазовращатель, вход которого соединен с входом устройства, измерительный зонд с двумя последовательно соединенными датчиками Холла, первый вход первого датчика Холла связан с входом фазовращателя, а второй вход второго датчика Холла соединен с выходом фазовращателя, и триггер с раздельным запуском. дополнительно введены два формирователя импульсов запуска, вход первого из которых соединен с входом устройства, а вход второго формирователя импульсов запуска связан

658512 с выходом второго датчика Холла, логический блок и последовательно соединенные интегратор и индикатор, при этом вход интегратора соединен с выходом триггера с раздельным запуском, первый вход последнего связан с выходом первого формирователя импульсов запуска и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов запуска, а второй вход триггеры с раздельным запуском связан с выходом логического блока.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие рабог, устройства.

Устройство содержит фазовращатель 1, измерительный зонд 2, первый датчик 3 Холла, второй датчик 4 Холл-, первый формирователь 5 импульсов запуска, второй формирователь 6 импульсов запуска, триггер 7 с раздельным запуском, логический блок 8, интегратор 9, индикатор 10.

26

Устройство работает следующим образом.

В процессе измерения измерительный зонд 2 располагается так, чтобы нормаль к плоскости датчика 3 была параллельна направлению отсчета величины угла (х НЯ диаграммах U(t) и Ui (t) изображены электрические колеоания на входе устройств11

ЗО

U(t) = U sino> t и фазоврап1ателя I

U„(t) = csin(»> 1+ /2) = Ui cos»> t. На диаграмме U > (t) изображены электрическисколебания на выходе датчиков 3 и 4 Холлы

Up»(t) =K(B(sin(o> t+)p). Диаграммы U-, (t) и ()» (t) отображают выходные напряжения формирователей 5 и 6 импульсов запуска.

И м пул ьсы за п с ка появляются в моменты времени t; = * ; t; = 1>. При этом на выходе триггера 7 появляются импульсы напряжения U-, (t) длительностью г >=9

= t» — 4 = — „,. Импульсное напряжение U-, (4) с помогцью интегратора 9 преобразуется в 46 постоянное (4 (1), величина которого, однозначно связанная с углом между вектором магнитной индукции и заданным направлением, регистрируется измерительным индикатором 10. Наличие в устройстве логичес43 кого блока позволяет устранить неоднозначность результатов измерения при одновременном поступлении импульсов запуска с выходов формирователей 5 и 6.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность и устранить неоднозначность результатов измерения угла между вектором магнитной индукции и заданным направлением, так как длительность импульсов выходного напряжения триггера определяется величиной .(> и гс зависит от модуля вектора f В/.

Форяула изобретения

Устройство для измерения угла между нек гором магнитной индукции и заданным направлением, содержагцее фазовращатель, вход которого соединен с входом устройства, измерительный зонд с двумя последовательно соединенными датчиками Холла, первый вход первого датчика Холла связан с входом фазовращателя, а Второй вход Второго датчика Холла соединен с выходом фазоНр,ilHÿòå.1ÿ, и триггер с раздельным запуском, отличаюи,ееея тем, что, с целью повыпц-IiHÿ точности измерения, в него JополHèтельно Введены J>33 формирователя импульco)3 s n) oK, Bxo.1 первого из которых соединен с входом устройства, а вход второго фо()ми()ОВатс ля и м11х льсов эапц ска сВязан с выходом второго датчика Холлы, логический блок и последовательно соединенные интегратор и индикатор, при этом вход интегратора соединен с выходом триггера с раздельным запуском, первый ВХОД последнего связан с Выходом первого формирователя импульсов запуска и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов запуска, а второй вход триггера с раздельным запуском связан с выходом логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Февралева H. Е. Магнитотвердые материалы и постоянные магниты. Киев, «Наукова думка», 969, с. 110.

2. Вайсс Г. Физика гальваномагнитных полупроводниковых приборов и их применепис. М., «Энергия», 1975, с. 189.

658512 фиа.! и о

Ясд

Составитель Л. Воронина

Редактор Л. Гребенникова Техред О. Луговая Корректор А. Власенио

Заказ 205! /42 Тираж !089 Подписное !

ГНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раусиская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4