Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ни 783729 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) 3аявлено 11,1278 (21) 2695091/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 301180, Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 301180 (51)М. Кл.3

6 01 и 33/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317 ° 44 (088.8) A.È. Рудой, В.И. Кушпиль, Э.А. Бакай и A.È. Цыганов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ

ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ где Ко—

Ry> R) 2

41> 4 в

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения индукции переменных магнитных полей и может быть использовано при изучении влияния переменных магнитных полей, создаваемых. различной магнитно-терапевтической аппаратурой, на биологический объект.

Известно устройство аналогичного назначения, которое содержит блок питания, датчик Холла, токовые электроды которого подключены к выходу блока питания, усилитель, работающий в режиме усиления постоянной составляющей,измеритель, вход которого соединен с выходом усилителя, широко+ полосный усилитель, вход которого соединен с холловским электродом датчика Холла, и второй датчик Холла, токо-2О вые. электроды которого соединены с выходом широкополосного усилителя, а холловские электроды — с входом усилителя (1 .

При работе устройства включают блок питания, помещают оба датчика

Холла в измеряемое переменное магнитное поле и на шкале йзмерителя наблюдают значение индукции переменного 30 магнитного поля, преобразованное в выходное напряжение "Son которое выражается в следующем виде:

И =к к т — > — -Ю,, (>) х х

d d

1 2. коэффициент передачи широкополосного усилителя, коэффициент усиления усилителя, коэффициент преобразования выходного напряжения широкополосного усилителя в ток питания второго датчика Холла, постоянные Холла соответственно первого и второго дат-. чиков Холла, толщины пластин соответственно первого и второго датчиков Холла, ток, протекающий через токовые электроды датчика Холла, действующее значение индукции переменного магнитного поля.

783729

Как видно из выражения (1), индукционные наводки в выходном сигнале усилителя отсутстнуют, однако появляется квадрат индукции измеряемого переменного магнитного поля, н связи с чем возникает необходимость преобразовать квадратичную форму зависимости в линейную устанавливать на выходе усилителя преобразователь сигнала из квадратичной формы в линейную.

Известные преобразователи сигнала из квадратичной формы в линейную име- © ют свои погрешности, зависящие от температуры, продолжительности измерений, методических ошибок, связанных с извлечением квадратного корня.

Кроме того, известное устройство для 1$ измерения индукции переменного магнитного поля обладает температурной и временной погрешностью, вносимой снгналами ошибок блока питания, датчика Холла и широкополосного усилителя. Щ

При этом напряжение на выходе широкополосного усилителя может изменяться при постоянном значении индукции магнитного поля, что вносит неточность н измерение. 25

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения индукции переменного магнитного поля, О содержащее последонательно соединенные первый датчик Холла, широкополосный усилитель, последовательно соединенные второй датчик Холла, усилитель и регистратор, введен преобразователь „ аМплитуды сигнала, вход которого сое- - .динен с выходом широкополосного усилителя, а выход — с токоными электро дами второго датчика Холла.

На фиг. 1 изображена функциональ. ная схема устройства, на фиг. 2 — 40 принципиальная электрическая схема усилителя 3, на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема преобразователя.

Устройство (фиг. 1) состоит из блока 1 питания, перного датчика Холла 2, токовые электроды которого подключены к выходу блока питания, усилителя 3, работающего в режиме усиления постоянной составляющей, измерителя 4, вход 5 которого соединен с выходом усилителя 3.

Устройство содержит также широкополосный усилитель 6, вход которого соединен с холловскими электродами датчика Холла 2 и второй датчик

Холла 7, холлонские электроды которого соединены с входом усилителя 3, В устройство входит преобразователь

8 амплитуды сигнала, вход которого соединен с выходом широкополосного усилителя б, а выход — c токовыми электродами нторого датчика Холла 7.

B состав усилителя (фиг. 2) входят фильтр 9 низких частот и усилитель 10 постоянного тока. Данная б5 схема дана для случая, когда усилитель работает в режиме усиления постоянной составляющей.

Преобразователь амплитуды сигнала (фиг. 3) содержит усилитель с управляемым элементом и трансформаторным выходом 11, ограничитель 12, избирательный усилитель с вычитающим устройством 13, синхронный детектор 14.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока 1 питания через токовые электроды датчика

Холла 2, помещенного в измеряемое переменное магнитное поле, начинает протекать ток 3 „ создаваемый блоком питания.В результате на холлонс-ких электродах датчика Холла 2 появится напряжение. Это напряжение усиливается широкополосным усилителем б и подается на нход преобразователя 8. В преобразователе входное напряжение преобразуется. Далее это напряжение подводится к токовым электродам нторого датчика Холла б, который, как и первый, помещен н измеряемое переменное магнитное поле.

В результате на холловских электродах последнего возникает напряжение, которое подводится к нходу усилителя 3. На выходе усилителя 3 появляется сигнал, соответствующий постоянной составляющей входного сигнала.

Это напряжение подводится к входу измерителя 4, на шкале которого наблюдают значение индукции переменного агнитного поля.

Таким образом, введение преобразователя амплитуды сигнала позволи;::;;- линеаризиронать выходное напряжение устройства и исключить температ..:=-,:ые и другие погрешности, нноси:ые блоком питания, датчиком Холла и широкополосным усилителем, что приводит к повышению точности измерений переменного магнитного поля. Как показали лабораторные испытания, погрешность измерения с помощью этогс устройства не превышает 1%.

Предлагаемое устройство дает возможность также с большей точностью контролировать значение индукции переменных магнитных полей.

Формула изобретения

Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля, содержащее последовательно соединенные первый датчик Холла, широкополосный усилитель, последовательно соединенные второй датчик Холла, усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ е eс я тем; что, с целью повышения точности, в него введен преобразователь амплитуды сигнала, вход которо783729

ВНИИПИ Заказ 8543/49 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4

l o соединен с выходом широкополосного усилителя, а выход — с токовыми электродами второго датчика Холла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Измерительные преобразователи.

К., изд. НТО "Приборпром", 1970, Панчишин Ю.М. "Применение эффекта

Холла ддя определення индукции переменных магнитных полей в широком частотном диапазоне.