Устройство для измерения азимутальной неоднородности магнитного поля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 464860

{22) Заявлено 23. 05. 78 (21) 2621294/18-21 (51) М. Кл. с присоединением заявки Мо, G 01 R 33/02

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 07.1280. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 091280 (53) УДК621. 317..44(088.8) {72) АвтоРы изобретения

A. П. Григорьев и B. H. Рычагов (73) Заявитель

Читинский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОЙ

НЕОДНОРОДНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано для измерения азимуталь= ной (суммарной), статической (амплитудной) и фаэовой (временной) неод- 5 нородностей магнитных полей ускорителей или других установок с синусоидальными полями.

Известно устройство для измерения азимутальной неоднородности маг- 10 нитного поля по основному авт. св, Р 464860, позволяющее получить информацию о статической и фазовой не- однородностях в виде амплитуд импульсных сигналов (11 . Оно состоит из измерительного датчика, подключенного к последовательно соединенным формирователю остроконечных импульсов, каскаду задержки, формирователю прямоугольных импульсов и ключу, вы- 20 ход которого соединен с индикатором, контрольного датчика, подключенного к одному входу вычитающего блока, к другому входу которого присоединен измерительный датчик, а его выход со-25 единен с вторым входом ключа.

Устройство имеет ряд погрешностей.

Во-первых.ограниченный динамический диапазон измерений — устройство пред- назначено для измерений при малых фа-3р зовых сдвигах, когда с достаточной степенью точности можно принять, что

sin M =, cos М = 1 (Ч =- 1-3 ); при больших фазах резко возрастает погрешность измерения статической неоднородности ьОв, нз-за наличия в ней фазовой составляющей (cos 4 + 1), Во вторых, ограниченные функциональные возможности прибора — он может измерять лишь максимальные значения статической и фазоной неоднородностей,, а значения этих величин в любой момент времени можно получить лишь расчетным путем. Трудно оценить также и флуктуации этих величин. С ростом измеряемой фазы свыше единиц градусов точность измерений резко падает часто до недопустимо значительной величины. Точность измерений снижается также и потому, что измеряются импульсные напряжения. Синусоидальные напряжения, например, при прочих равных условиях можно измерить с большей точностью.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности измерений.

Это достигается тем, что устройство, содержащее последовательно включенные формирователь остроконеч785810

4 ных импульсов, каскад задержки, формиронатель стробкмпульсов, ключ и индикатор, а также измерительный дат чик, подключенный и входу формирователя остроконечны>-. импульсов и входу

ычитающего блока, к второму входу оторого подключен контрольный датчик, снабжен выравнквателем амплитуд скг налов, вторым и третьим вычитающими блоками и переключателем, при этом входы выравнивателя соединены с выходами датчиков, его выход — с входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом контрольного датчика, входы третьего блока вычитания соединены с выходами первого и второго блоков вычитания, .выходы всех блоков вычитания подключены к входам переключателя, а выход последнего соединен с нтарым входом ключа.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Измеритель содержит контрольный 1 и измерительный 2 датчики магнитного поля (или источники исследуемых сигналов),первый вычитающий блок 3, формирователь остроконечных импульсов 4, блок задержки 5, формирователь стробимпульсов 6, ключ 7, индикатор 8, выравниватель амплитуд 9, второй 1.0 и третий 11 вычитающие блоки к переключатель 12 на трк положения.

Принцип действия устройства за ключается в следующем. Пусть опорным по амплитуде будет сигнал с контрольного датчика 1 (О„), за опорный во времени возьмем сигнал с измерительного датчика 2 (0 ). Подавая этк сигналы на первый вычитающкй блок 3, получим на его ныходе разностный сигнал

Ut =0 -0 =01 cos ÃsiпЮЕ 0 siï accosts)t м

-0 s i nuit

Оба сигнала подаются также на выравнкватель амплитуд 9, в качестве которого могут быть использованы, например, следящие системы или иные устройства, выравнивающие сигнал U> на уровне опорного 0„ . Подавая затем эти сигналы на второй блок вычитания

10, получим на его выходе

Ъ

=0 "0" =U costs i nl5t+U 5 i n fcosUOt ,2 1 2, yah " 1yvl Um5 t n t

С помощью вычитающего блока 11 получим

U„ =0p„-1 ††(U -0< )sinUOt =hU sinubt

Из уравнений вкдйо, что Up содержит синусоидальные составляющие, несущие информацию и о фазовой, и о статической неоднородностях; Up - информацию только о фазовой неоднородности;

0 <- информацию только о статической неоднородности, Применяя выравниватель 9 и дополнительные вычитающие блоки 10, 11

Формула изобретения

Устройство для измерения аэимутальной неоднородности магнитного поля по авт. св. Ф 464860, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что„ с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерений, он снабжен выравнинателем амплитуд сигналов, вторым и третьим вычитающим блоками и переключателем, при этом входы выравнивания соединены с выходами датчиков, его выход - с входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходам контрольного датчика, входы третьего блока вычитания соединены с выходами первого к второго блоков вычитания, выходы всех блоков вычитания подключены к входам переключателя, а выход последнего соединен с вторым входом ключа.

Источнкки информации, приня=ые во внимание при экспертизе

1. Авторское снидетельство СССР

Р 464860, кл. G 01. P. 25/00, 1975. удается получить инфармацию о стати1 ческой и фазовай неоднородностях в виде синусоидальных сигналов. Следовательно, непосредственно с помощью

;вольтметра, используя переключатель

Й2 и подключая его поочередно к ныхо дам блоков вычитания, можно получить| информацию о суммарной (с блока 3), фазовай (с блока 10) и статической (с блока 11) неоднородностях, т.е. могут быть измерены и мгновенные зна @ чения этих величин в любой момент времени, что освобождает от необходимости проводить вычислительные работы, при условии, что каскад задержки должен обеспечить возможность плавной регулировки задержки пс крайней мере н пределах отИ/2дой (с небольшим запасом) .

Назначение этих блоков следующее.

Формиронатель 4 формирует остроконечрр ные импульсы в моменты перехода напряжением U нулевых значений. Это может быть, например, усилитель-ог-, раничитель и дифференцирующая цепь.

Блок задержки 5 позволяет задержать сформированный импульс на требуемое время, при этом предусматривается возможность плавной регулировки задержки. В качестве такого блока может быть использован аднонибратор, фантастрон и т.п. формирователь 6

30 формирует короткий прямоугольный импульс, который управляет работой ключа 7 и позволяет "вырезать" из исследуемого сигнала импульс, амплитуда которого несет информацию об

35 измеряемой неоднородности, а его полярность — о знаке неоднородности., 785810

Составитель Е. Данилина редактор е. Гончар Техрех А. ЖЧ

Ко кто С. Щомак

Эаказ 8836750 Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35 Ра сная наб. . 4 5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная,