Устройство для измерения переменной магнитной индукции

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 220877 (21) 2518107/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150680 Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 20.06. 80 (51)М. Кл.

G 0l R 33/02

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открыти и (53) УДК621.317.44 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. A. Певко, М. М. Таран, Ю. T. Чигирин и О. Т. Чигирин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТНОЙ

ИНДУКЦИИ

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для прецизионного измерения в широком частотном диапазоне индукции переменных магнитных полей.

Известны устройства, содержащие, датчик Холла, источник питания датчика Холла, автоматический переключатель, преобразователь напряжениекод и цифровое отсчетное устройство (1) .

Недостатком известных устройств является наличие мультипликативной погрешности, обусловленной нестабильностью параметров датчика Холла, тока питания датчика Холла и электрических параметров схемы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее блок отсчета, преобразователь напряжение — код датчик Холла и источник постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика Холла (2) .

Недостатком известного устройства является отклонение коэффициента преобразования от номинального значения из-за временной и температурной нестабильности параметров датчика Холла и тока питания, что приводит к снижению точности измерения индукции.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее блок отсчета, преобразователь напряжение — код, датчик Холла и источник постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика Холла, введена катушка соединенная со стабилизатором постоянного тока, два формирователя, блок деления и последовательно соединенные блок управления и автоматический переключатель, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, третий вход автоматического переключателя соединен с выходом второго формирователя, первый вход последнего подключен к входу первого формирователя и к выходу датчика Холла, второй вход второго формирователя соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому входу блока отсчета, второй вход последнего соединен с выходом блока деления, первый вход которого подключен к первому входу пре3

741207

15

25

35

50

60 б5 раэователя напряжение — код, ретьему входу автоматического переключателя и второму входу первого формирователя, при этом выход автоматического переключателя соединен с вторым входом преобразователя напряжение — код, выход последнего подключен к второму входу блока деления, а датчик Холла находится в поле катушки.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 Холла, источник 2 постоянного тока, катушку 3 стабилизатора 4 постоянного тока, формирователи 5 и б, автоматический переключатель 7, преобразователь 8 напряжение — код, блок 9 деления, отсчетный блок 10 и блок 11 управления.

Устройство работает следующим образом.

Сигналом начальной установки, поступающим из блока 11 на преобразователь 8 и блок 9., схема подготавливается к циклу измерения.

Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный измеряемой индукции

В и индукции дополнительного магнитного поля В.,о„, создаваемого катушкой 3, по обмотке которой протекает ток от стабилизатора 4 постоянного тока, поступает на формирователи 5 и б.

V4 = I S(B + В= од, где S — чувствительность датчика

Холла к индукции;

I„ — ток питания датчика;

В» — В„„созна;

В„ — амплитудное значение- индукции.

Цикл измерения происходит в два такта коммутации.

В первом такте на преобразователь

8 напряжение — код через автоматический переключатель 7 поступает переменная составляющая выходного сигнала датчика 1 Холла. Она выделяется формирователем 5 и там же преобразуется в постоянный ток. Код И выходного регистра преобразователя

8 напряжение — код, соответствующий измеряемой индукции переменного магнитного поля Вщ, переписывается в блок 9.

Ы2 С К Iïви Kqi где К4 — коэффициент преобразования формирователя переменной составляющей;

К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя напряжение — код .

Во втором такте коммутации на преобразователь 8 поступает постоянная составляющая выходного сигнала датчика 1 Холла. Она выделяется формирователем б. Код N выходного региZ стра преобразователя 8, соответствующий индукции дополнительного магнитного поля В „, переписывается в блок

9 деления. *

Ых S К Il, В=ДОИ К2 где К вЂ” коэффициент преобразования формирователя постоянной составляющей.

После поступления управляющего сигнала с блока 11 блок 9 деления со верша ет операцию деления числа N на число Nz. Результат деления

М1 ВК1б вЩ К„2И 4

Из последнего выражения видно, что блок 9 деления зафиксирует в виде статического кода число импульсов, пропорциональное измеряемой индукции переменного магнитного поля В,„и не зависящее от нестабильности тока питания датчика, параметров датчика, коэффициента преобразования схемы при стабильных коэффициентах преобразования формирователей постоянной и переменной составляющей К„, К, если значение индукции дополнительного магнитного поля В „ принять эа единицу измеряемой индукции переменных магнитных полей.

Изобретение позволяет полностью исключить мультипликативную погрешность, обусловленную нестабильностью параметров датчика Холла, тока питания и электрических параметров схемы.

Отпадает необходимость в изготовлении высокостабильных источников питания датчиков Холла и термостабили зации датчиков. Это приводит к уменьшению габаритов, измерительного зонда, что позволяет проводить измерение переменных магнитных полей в узких зазорах.

Формула изобретения

Устройство для измерения переменной магнитной индукции, содержащее блок отсчета, преобразователь напряжение — код, датчик Холла и источник постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика Холла,отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены катушка, соеди- ненная со стабилизатором постоянного тока, два формирователя, блок деления и последовательно соединенные блок управления и автоматический переключатель, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, третий вход автоматического переключателя соединен с выходом второго формирователя, первый вход последнего подключен к входу первого формирователя и к выходу датчика Холла, второй вход второго формирователя соединен с вторым выходом блока уп741207 в. а

Составитель Л. Воронина

Редактор Е. яковчик Техред О.Андрейко <орр р екто Г. Решетник

Заказ 3197/46 Тираж 1019 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

l.равления, третий выход которого подключен к первому входу блока отсчета, второй вход последнего соединен с выходом блока деления, первый вход которого подключен к первому входу преобразователя напряжение-код, третьему входу автоматического переключателя и второму входу первого формирователя, при этом выход автоматического переключателя соединен с вторым входом преобразователя на- о пряжение — код, выход последнего подключен к второму входу блока деления, а датчик Холла находится в поле катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 339884, кл. G 01 R 33/00, 09.02.70.

2. Авторское свидетельство СССР

9 347704, кл. G 01 R 33/06, 25.02.71.