Устройство для измерения импульсных магнитных полей

СОЮЗ СОВЕТСНИХцейюаеаиРЕСПУБЛИК 4 (51) К 33 02 СПИ Е ИЭОБРЕТЕНИ МУ В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1.Куркин 1 О.Л, и др. Прибордля измерения напряженности импульсных магнитных полей.-"Приборы и техника эксперимента",1960,В б,с,22-123.2. Проскурякова С.ф. и др.Современные методы и средства измерений магнитной индукции сильныхимпульсных магнитных полей. - Обзорпо электронной технике, сер. "Электроника СВЧф 1, вып. (9231. М., 1983,с,30.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержащее магнитоиэмерительный преобразователь, цифровой вольтметр, ключ,вход которого подключен к источникурегулируемого напряжения постоянного тока, а его управляющий вход -.,80113877 к выходу генератора однократных импульсов, последовательно соединенные пик-детектор и регистрирующий блок, а также усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, для повыщения точности измерений, в него., дополнительно введены блок ограничения сигнала по минимуму, усилитель, фильтр низких частот и делитель напряжения, при этом выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом пик-детектора через последовательно включенные блок ограничения сигнала по минимуму и уси- литель, первый выход магнитоизмери-тельного преобразователя подсоединен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а его второй выход - к входу цифрового вольтметра и выходу фильтра низких частот,р вход которого через делитель напряжения подсоединен к выходу ключа, а управляющий режимом работы вход цифрового вольтметра, подключен к выходу генератора однократных импульсов,Изобретение относится к магнитнымизмерениям и может быть использованодля измерения максимального значенияиндукции однократного импульса маг-нитного поля, 5Известно устройство, содержащеемагнитоизмерительный преобразователь с двумя выводами для снятиясигнала (преобразователь Холла),усилитель, пик-детектор и регистрирующее устройство ( вольтметр постоянного тока ).Устройство работает следующимобразом. В импульсном магнитном полеВ(Ф) напряжение на выходе магнитоизмерительного преобразователя 0(1)пропорционально индукции В(Ф)Максимальное значение напряжения О(С),усиленное усилителем, преобразуетсяпик-детектором в квазипостоянноенапряжение. Регистрирующее устройство,отградуированное в единицах магнитной индукцииизмеряет его квазипостоянное напряжение, и по величинепоказаний регистрирующего устройствасудят о максимальном значении индукции однократного импульса магнитного поля 1).Недостатком такого устройства30является большая погрешность измерений, обусловленная большой зависимостью результата измерений от изменений коэффициента преобразованияпик-детектора при изменении амплитуды, длительности и формы однократно- З 5го импульса магнитного поля.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство,содержащее магнитоиэмерительный преобразователь с двумя выводами для снятия сигнала 1,измерительныйпреобразователь ), цифровой вольтметрпостоянного тока, ключ, вход которого подключен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока, а 45его управляющий вход - к генераторуоднократных импульсов, и последовательно соединенные усилитель с регулируемым коэффициентом усиления,пик-детектор и регистрирующее устройство 2,Недостатками известного устройстваявляются большая погрешность иэмерения максимального значения индукцииоднократного импульса магнитного55поля, сбусловленная изменением коэффициента преобразования пик-детектораза счет разной формы измеряемого,импульса магнитного поля, близкой к косинусоидальной форме, и градуировочного импульса прямоугольной формыЦель изобретения - повышение точности измерения максимального значения индукции однократного импульса магнитного поля,Поставленная цель достиГается тем, что в устройство для измерения импульсных магнитных полей, содержащее магнитоиэмерительный преобразователь, цифровой вольтметр, ключ, вход которого подключен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока, а его управляющий вход - к выходу генератора однократных импульсов,последовательно соединенные пикдетектор и регистрирующийблок, атакже усилитель с регулируемымкоэффициентом усиления, дополнительно введены блок ограничения сигнала по минимуму, усилитель, фильтр низких частот и делитель напряжения, приэтом выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединенс входом пик-детектора через последовательно включенные блок ограничения сигнала по минимуму и усилитель, первый выход магнитоиэмерительного преобразователя подсоединен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а его второй выход к входу цифрового вольтметра и выходу фильтра низких частот, вход которого через делитель напряжения подсоединен к выходу ключа, а управляющий режимом работы вход цифрового вольтметра подключен к выходу генератора однократных импульсов.На чертеже приведена структурнаясхема устройства для измерения импульсных магнитных полей,Устройство содержит последовательно соединенные магнитоиэмерительный преобразователь 1, усилитель 2с регулируемым коэффициентом усиления, блок 3 ограничения сигнала поминимуму, усилитель 4, пик-детектор 5и регистрирующий блок б,цифровой .вольтметр 7, фильтр 8 нижних частот,вход которого через делитель 9 напряжения и ключ 10 подключен к выходу генератора 11 однократных импуль- .сов, а также источник 12 регулируемого напряжения постоянного тока, выходкоторого подключен к второму входуключа 10Составитель В.ШульгинТехред М. Надь Корректор Г.Решетник Редактор Р,Цицика Заказ 10683/36 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж,Раушская наб.,д.4/5ФилиалППП "Патент", г,Ужгородул,Проектная,4 3 11387Устройство работает следующим образом.При воздействии импульса магнитного поля В(Ц на магнитоизмерительный преобразователь 1.между его первым и вторым выходами возникает импульсный сигнал, пропорциональный индукции импульсного магнитного поля. Этот сигнал поступает на вход усилителяс регулируемым коэффициентом уси.10 ления через первый вывод магнитоизмерительного преобразователя, а через второй его выход и параллельно соединенные входное сопротивление цифрового вольтметра 7 и выходное сопротивление фильтра 8 нижних частот этот сигнал поступает на общую шину устройства.Усиленный сигнал ограничивается в блоке 3 ограничения сигнала по 20 минимуму,Максимальное значение верхней неограниченной части сигнала после усиления усилителем 4 преобразуется пик-детектором 5 в квазипостоянное напряжение, которое фик сируется регистрирующим блоком 6. В отсутствие импульса магнитного поля при неизменном коэффициенте усиления усилителя 2 устанавливают выходное напряжение источника 12 30 регулируемого напряжения постоянного тока на входе ключа 10 таким,чтобы показание регистрирующего блока 6 при подаче на вход усилителя 2 через делитель 9 напряжения, фильтр 8 нижних частот и выходное сопротивление магнитоиэмерительного преобразователя 1,сформированного из выходного напряжения источника 2 напряТО 4жения калибровочного однократногоимпульса, было равным показанию регистрирующего устройства при воздействиина магнитоизмерительный преобразователь импульса магнитного поля,При калибровке генератор 1 однократных импульсов формирует импульсы фиксированной длительности,величина которой выбирается несколькобольшей времени измерения цифрового вольтметра 7 в режиме однократного запуска. Эти импульсы управляютработой ключа 1 О и цифровым вольтметром 7,обеспечивая работу вольтметра в режиме однократного заупуска. Таким образом, давление блока ограничения сигнала, усилителя,.делителя напряжения,фильтра низкихчастот, их соответствующее включение позволяют повысить точность и сократить время измерения максимального значения индукции однократного импульса магнитного поля.Точность измерения максимального значения индукции импульса магнит-. ного поля в устройстве для измерения импульсных магнитных полей по сравнению с известным устройством повышена благодаря существенному уменьшению влияния изменений коэффици ента преобразования пик-детектора при изменениях параметров импульса магнитного поля (в том числе и формы импульса), а также благодаря обеспечению в процессе измерения постоянства режима работы (нет переключений) всех основных узлов устройства и уменьшению влияния параметров ключа на результаты измерений.