Устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

<и>750406 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070678 (21) 2624296/18-21 (51)М. Клз с присоединением заявки ¹вЂ”

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230780. Бюллетень ¹ 27 (53) УДК 621 ° 317. .44(088 ° 8) Дата опубликования описания 230780 (72) Авторы изобретения

В. А. Прищепо и Л. Я. Бушуев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ПОВЕРКИ МЕР

МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ HA ПЕРЕМЕННОМ

ТОКЕ

Настоящее изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки мер магнитной индукции на переменном токе. 5

Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная наличием фазовых сдвигов сигналов при поверке на переменном токе.

Известно устройство для поверки магнитометров и мер магнитной индукции с устройством компенсации внешних полей. Образцовая катушка через добавочный резистор подключена к - 15 генератору переменного напряжения.

Напряжение с добавочного резистора подано на безинерционное пороговое устройство. Поверяемая катушка установлена внутри образцовой, а в их 2ц центре размещен ферроэонд, соединенный с электронным блоком магнитометра. Устройство снабжено двухканальным регистратором, на один вход которого подан сигнал с порогового 25 устройства, а на другой — с выхода магиитометра (1) .

Недостатком этого известного устройства является низкая точность поверки иэ-за отсутствия регулиров- 30 ки фазы сигналов в процессе ее измерений.

Известно устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе, которое содержит генератор переменного напряжения, подключенный к общим точкам последовательно соединенных цепей: переменного резистора с магазином взаимной индуктивности и клемм поверяемой катушки, второго переменного резистора с магазином индуктивностей и клемм образцовой катушки. Нуль-индикатор, включающий преобразователь инфраэвукового напряжения упомянутого генератора в модулированное напряжение, усилитель, детектор и стрелочный прибор, который одним входным концом подключен к второму переменному резистору непосредственно, а к первому— через вторичную обмотку магазина взаимной индуктивности. Образцовая катушка установлена ввутри поверяемой и включены встречно, а в их центре установлен ферроэонд, соединенный с электронным блоком магнитометра, который соединен с нуль — индикатором.

Компенсатор внешних магнитных полей, который подключен к ферроэонду, и переключатели для изменения направ750406 ления тока в катушках. Синхронный детектор, соединенный с вторым стре. лочным прибором через интегратор, сигнальный вход которого подключен к выходу электронного блока магнитометра, а управляющий вход соединен с генератором переменного напряжения через пороговое устройство 2) .

Известное устройство работает следующим образом.

По второму стрелочному прибору контролируют отсутствие внешних магнитных полей в катушках, которые компенсируются компенсатором. Изменением индуктивности магазинов It сопротивлений резисторов добиваются равенства фаз и амплитуд переменных токов в катушках, что контролируют по обоим стрелочным приборам. При этом на заданной частоте f отношение постоянной К поверяемой катушки к известной постоянной Ко образцовой катушки определяется величиной сопротивлений R4 и R 2, резисторов и величиной взаимной индуктивности

М магазина из выражения: х R ++3><< <

О 2

Указанные операции проводят не менее восьми раз при различных направлениях тока в катушках, а постоянная К у определяется как средний результат восьми измерений.

Недостатком известного устройства является низкая точность поверки, обусловленная неучтенными сопротивлениями самих катушек и токоподводящих проводов.

Целью изобретения является повышение точности поверки.

Эта цель достигается тем, что устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе, содержащее образцовую катушку, установленную внутри поверяемой, два магазина резисторов, магазин индуктивностей, генератор переменного напряжения, феррозонд, установленный в центре катушек и выходом подключенный к электронному блоку маг.:-.итометра, а входом — к компенсатору внеш них помех, синхронный детектор, сигнальный вход которого подключен к выходу магнитометра, а его выход подключен через интегратор к нуль-индикатору, пороговый элемент, вход которого подключен к генератору ,переменного напряжения, а выход — к управляющему входу синхронного детектора, измеритель постоянного напряжения, переключатели, снабжено источником постоянного напряжения, первый выход которого через пару контактов первого переключателя соединены с клеммами для подключения поверяемой катушки непосредственно, второй выход - через магазин индуктивностей и два магазина резисторов, вторая пара контактов упомянутого переключателя короткозамкнута и соединена через образцовую катушку с одним иэ выходов генератора переменного напряжения, второй выход которого соединен с общей точкой двух магазинов резисторов, к которой также подключен один из входов измерителя постоянного напряжения, другой вход которого через однополярный трехпозиционный переключатель с нейтральным положением соединен с полюсами источника постоянного напряжения.

На фиг. 1 изображена структурная

15 схема устройства, на фиг. 2 — 4 временные диаграммы напряжений на экране осциллографа.

Устройство (см. фиг. 1) содержит генератор переменного напряжения 1, щ магазин резисторов 2, соединенный с магазином индуктивностей 3, магазин резисторов 4, соединенный с одной иэ клемм 5, б для подключения поверяемой катушки, двухполярный 7, 8 и двухпозиционный 9, 10 и 11, 12 переключатели. Его первая пара контактов 9, 11 подключена к выходным полюсам источника постоянного напряжения 13, а вторая пара. контактов

10,12 короткозамкнута и соединена с одной из клемм 14, 15 образцовой катушки 16. Один вход измерителя постоянного напряжения 17 подключен к общей точке соединения двух магазинов резисторов 2, 4, а другой — через

3S переключатель однополюсный 18 трехпозиционный 19, 20, ?1 с нейтральным положением 20 подключен контактами

19 и 21 к выходным полюсам 9, 11 источника постоянного напряжения 13.

4О .Ферроэонд 22, установленный в центре образцовой катушки 16, подключен к электронному блоку магнитометра 23 и компенсатору внешних помех 24. Сигнальный вход синхронного детектора

25 подключен к выходу электронного блока магнитометра 23, а его выход через интегратор 26 соединен с нульинцикатором 27. Пороговое устройство 28, вход которого подключен к генератору переменного напряжения 1, а выход — к управляющему входу синхронного детектора 25. Осциллограф

29 подключен к выходу синхронного детектора 25, сигнальный вход которого дополнительно подключен пере55 мычкой 30 к выходу интегратора 26.

Генератор переменного напряжения 1 подключен к общей точке соединения резисторов 2, 4 и к клемме 15 образцовой катушки 16.

6Î Устройство работает следующим образом.

Образцовую катушку 16 с феррозондом 2?. устанавливают в центре поверяемой, которую подключают к клем65 мам 5, б. Компенсатором 24 в объе750406

10

60 ме феррозонда 22 компенсируют внешние магнитные поля до нуля, который контролируют по нуль — индикатору 27.

Посредством двухполярного 7, 8 двухпозиционного 9, 10 и 11, 12 переключателя н образцовую и поверяемую катушку подают переменный ток от генератора 1. При этом источник постоянного напряжения 13 отключается.

Изменяя величину сопротивления резистора 2 и индуктивность магазина 3, добиваются уменьшения до нуля фазового сдвига нескомпенсированных магнитных полей и образцовой 16 и поверяемой катушках, которые включены встречно. При этом за счет дополнительного подключения синхронного детектора 25 перемычкой 30 к выходу интегратора 26 на экране осциллографа 29 полусинусоида из начального положения (кривая на фиг. 2) займет симметричное положение между двумя фронтами прямоугольного стробирующего импульса пороного устройства 28 (кривая на фиг. 3).

После этого изменением сопротивления резистора 4 добиваются равенства амплитуд синхронных магнитных полей в катушках. При этом диаграмма напряжений на экране осциллографа

29 будет иметь вид почти прямой линии (см. Фиг. 4).

Токи 1„ и 1 в параллельных ветвях из резистора 2 с магазином индуктивностей 3 и резистора 4 с поверяемой катушкой (подключенной к клеммам 5, 6) в сумме равны току 1 н образцовой катушке 16: (Ú 1 + (1)

Феррозонд 22 измеряет разность магнитных индукций В в центре катушек, которая с помощью указанных выше регулировок уменьшается до нуля: дЬ=i g -1 к =0 з о (2) где К>, К вЂ” постоянные образцовой

16 и поверяемой (подключенной к клеммам 5, 6) катушек.

Из выражений (1) и (2):

Х 4

Х " 1, (p) если К(К . При К 7 К Х, обРазцовая

16 и поверяемая (подключенная к клеммам 5, 6) катушки меняются местами, а расчет ведется по формуле: (g)

r 0 йл+02

Постоянные напряжения U и U< измерителем постоянного тока 17 с помощью однополюсного 18 трехпозиЗО

Щ)

55 ционного переключателя 19, 20, 21, который поцключен к источнику постоянного напряжения 13. При этоМ учитываются нсе составляющие активного сопротивления цепи, а точность измерений увеличивается примерно на порядок.

Таким образом, использование устройства позволяет повысить точность поверок, примерно, на порядок за счет измерения напряжений на всех участках цепи.

Формула изобретения устройство для понерки мер магнитной индукции на переменном токе, содержащее образцовую катушку, установленную внутри поверяемой, дна магазина резисторов, магазин индуктивностей, генератор переменного напряжения, феррозонд, установленный в центре катушек и выходом подключенный к электронному блоку магнитометра, а входом — к компенсатору внешних помех, синхронный детектор, сигнальный вход которого подключен к выходу магнитометра, а его выход подключен через интегратор к нуль-индикатору, пороговый элемент, вход которого подключен к генератору переменного напряжения, а выход — к управляющему входу синхронного детектора, измеритель постоянного напряжения и переключатели, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено источником постоянного напряжения, первый выход которого через пару контактов первого переключателя соединен с клеммами для подключения поверяемой катушки непосредственно, второй выходчерез магазин индуктивностей и два магазина резисторов, вторая пара контактов упомянутого переключателя короткозамкнута и соединена через образцовую катушку с одним из ныходов генератора переменного напряжения, второй выход которого соединен с общей точкой двух магазинов резисторов, к которой также подключен один иэ входов измерителя постоянного напряжения, другой вход которого через однополярный трехпозиционный переключатель с нейтральным положением соединен с полюсами источника постоянного напряжения.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Труды метрологических институтов СССР. "Энергия", Л.„ 197?, вып.

140 (200), с. 89 — 92.

2. Труды метрологических институтов СССР. "Энергия", Л., 1975, вып. 180 (240),с. 9 — 16.,750406

Ас.2

Фига

Фиг.3

Составитель Е. Данилина

Редактор О. Стенина Техред А» Щепанская Заказ 4979/50 Тираж 1019

igHHHIIH.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

Корректор М. Шароши

Подписное