Устройство для измерения магнитной индукции

О П И С А Н И Е (и) 4198 ЯИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ",х Союз Советских Социалистицеских Республик(32) ПриоритетОпубликовано 15.03,74, Бюллетень10Дата опубликования описания 12.08.4 Гасударственный комитет Ссьета Министров ССср ао делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИУстроиство относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения индукции постоянных магнитных полей в широком диапазоне ее значений.Известны измерители индукции с самонастройкой по пробному сигналу, содержащие датчик Холла с источником переменного тока, находящийся в поле катушки индуктивности с источником переменного тока для питания катушки, блок сравнения и усилитель.Данному измерителю присущи существенные недостатки: низкая чувствительность, так как нижняя граница измеряемого поля определяется значением пробного сигнала; при отсутствии внешнего магнитного поля прибор измеряет индукцию пробного поля.Диапазон измеряемых значений индукции определяется индукцией пробного поля, а так как снижение предельной погрешности этих устройств может быть достигнуто увеличением индукции пробного поля, то это ограничивает измерение слабых магнитных полей. Составляющая выходного напряжения датчика, которая определяется действием на датчик Холла пробного поля В,соз 01, является источником дополнительной погрешности. При отсутствии внешнего магнитного поля прибор показывает значение индукции пробного поля. Это значение индукции пробного поля можно учесть при начальной калибровке. При этом прибор измеряет значение индукции, которое больше индукции пробного поля.С целью расширения диапазона измеряемыхзначений индукции в сторону малых величин5 и повышения точности измерений в устройство вводится второй датчик Холла, включенный на выходе основного тракта. На этот датчик действует поле второй вспомогательнойкатушки, создаваемое током стабилизирован 10 ного источника переменного тока, частота которого равна частоте тока питания первогодатчика.При помощи избирательного звена выделяется низкочастотная составляющая сигнала с15 выхода усилителя, которая поступает в блоксравнения для коррекции усиления усилителя.Постоянная составляющая поступает на выходной прибор.На чертеже приведена блок-схема предла 20 гаемого устройства, содержащего: датчикХолла 1, вспомогательную катушку 2, добавочное сопротивление 3, источник переменного тока 4, стабилизированный источник переменного тока 5, усилитель 6, датчик Холла 7,25 вспомогательную катушку 8, блок сравнения 9,Датчик Холла 1, на который действует измеряемое магнитное поле 1, находится вовспомогательной катушке 2. Последняя под 30 ключена последовательно с добавочным со.каз 1923/7 Тираж 678 ПодписноЦНИИПИ Го о когпитета Совета Министров СССРобретений и открытий, Раугнская наб., д. 4/5 Изд.1388сударственног но делам из Москва, Жпограбрня, пр. Сапунова противлением 3 к источнику переменного тока 4. Частота источника 4 по меньшей мере на порядок отличается от частоты стабилизированного источника переменного тока 5, питающего датчика Холла 1. Выходной сигнал датчика Холла 1 после усиления усилителем б поступает для запитки второго датчика Холла 7, который находится во второй вспомогательной катушке 8, через которую протекает ток от стабилизированного источника переменного тока 5,При протекании тока по вспомогательной катушке 2 на выходе первого датчика Холла 1 выходное напряжение равно:У, = А, (В + В соз Ю) соз а 1,где й - коэффициент преобразования датчика;В - измеряемая магнитная индукция; Вр - В, соз Ы индукция пробного поля;со - частота тока питания датчика. Выходное напряжение второго датчика Холла при этом определяется выражением: 72 - ЬЙвИь (В+ Вщ соз Й 1) 1,соз )В,созв) 1КВ й.,В, соз 01 й,В сов 2 ш 12 2 2й,В, сов 21 сов 012 где Й 2 - коэффициент передачи усилителя; гз - коэффициент передачи второго датчика Холла;(4 . Г,К,7 С,В,1, - коэффициент преобразования измерительной схемы;5 В, созыв - индукция дополнительного поля.Постоянная составляющая поступает на регистрирующий прибор, а составляющая/г В, соз г 210 2для коррекции в блок сравнения 9, на второй вход которого подается напряжение с добавочного сопротивления 3,Предмет изобретения 15Устройство для измерения магнитной индукции, содержащее датчик Холла с источником переменного тока, находящийся в поле катушки индуктивности, источник переменно го тока для питания катушки, блок сравненияи усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых значений индукции в сторону малых величин и повышения точности измерений, оно снабже но второй вспомогательной катушкой и вторым датчиком Холла, находящимся в поле, создаваемом этой катушкой, причем обмотка вспомогательной катушки подсоединена к источнику питания первого датчика Холла, а 30 усилитель через второй датчик Холла подключен к одному из входов блока сравнения.