Цифровой измеритель магнитного поля

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 091 Ш) 4 С 01 КЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621.317.44(088.8 асширеннного полрейфа улучшения стабильностидиапазона измерения маг еньшения влиянИ.тометры. е может быть испольометрах. Цель изобение точности за сче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Семенов Н,М., Яковлев НЦифровые феррозондовые магниЛ.: Энергия, 1978, с.100-104Патент ФРГ И 2823231,кл. Я О 1 й 33/02, 1967,(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОПОЛЯ(57) Изобретенизовано в магнитретения - повыш нуля цифроаналогового преобразователя, гистереэиса сердечника феррозонда с одновременным улучшениемлинейности устройства. Устройствосодержит тактовый генератор 1, реверсиэньа счетчик 2, запоминающийрегистр 4, арифметический сумматор8, выходной регистр 9, цифроаналоговый преобразователь 3, односердечниковый феррозонд 5, дифференциатор6 и компаратор 7, В описанииприведены диаграммы напряженийустройства. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исноль"зовано в магнитометрах, предназначенных для измерения магнитногополя в геологоразведке, магнитнойдефектоскопии й судостроении.Цель изобретения - повышение точности путем улучшения стабильностии расширения диапазона измерениямагнитного поля вниду уменьшениянлияния дрейфа нуля цифроаналогового преобразователя, гистрезиса сердечника феррозонда и других элементов устройства с одновременнымулучшением линейности устройства.На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - диаграммы напряжений,Устройства содержит тактовый генератор 1, реверсивный счетчик 2,цифроаналоговый преобразователь 3,запоминающий регистр 4, односердечниковый феррозонд 5, дифференциатор 6, компаратор 7, арифметическийсумматор 8, выходной регистр 9.Выход тактового генератора 1 подключен к счетному входу реверсивногосчетчика 2, выходы которого соединены с входами арифметического сумматора 8, выходы запоминающего регистра 4 подключены ко второй группевходов арифметического сумматора 8,выходы арифметического сумматора 8соединены с входами цифроаналоговогопреобразователя 3, выход которого соединен с обмоткой возбуждения феррозонда 5, выход феррозонда 5 соединенс входом дифференциатора 6, выходферрозонда 5 соединен с входом дифференциатора 6, выход которого соединен с входом компаратора 7, выход компаратора 7 соединен с обнуляющим входом реверсивного счетчика 2,. с управляющим входом запоминающегорегистра 4 и с управляющим входомвыходного регистра 9. Работа устройства (фиг.2) осуще, ствляется следующим образом.При отсутствии измеряемого магнитного поля происходит увеличение или затем уменьшение состояния выходов реверсивного счетчика 2 по сигналам тактового генератора 1 в зависимости от направления счета, после чего происходит суммирование в арифметическом сумматоре 8 в двоичном коде величины, определяемой состоянием выходов реверсивного счет 5 10 15 20 25 30 35 40 45 чика 2, и величины, хранящейся в запоминающем регистре 4 (временно будем считать ее нулевой, таким образом на выходе цифроаналогового преобразователя 3 формируется сигнал треугольного тока возбуждения феррозонда на выходе последнего появляются импульсы, которые после дифференцирования на дифференциаторе 6 подаются на вход компаратора 7, на выходе компаратора 7 формируются прямоугольные .импульсы, по фронтам которых происходит запись состояния выходов арифметического сумматора 8 в запоминающий регистр 4 и одновременное обнуление выходов реверсивного счетчика 2, ймпульсы с выхода компаратора 7 подаются также на выходной регистр 9, который производит запись и хранение информации, поступающей с арифметического сумматора 8 только по отрицательному фронту импульсов компаратора 7.Таким образом, если по положительному фронту в запоминающий регистр 4 запишется при отсутствии внешнего поля информация Н= Н, соответствующая гистерезису сердечника феррозонда 5 и другим элементам устройства, то по отрицательному фронту импульса компаратора 7 на выходе реверсивного счетчика 2 будет присутствовать информация Нц, соответствующая - Н(см.фиг.2), таким образом, на выходе магнитометра, т.е. на выходах выходного регистра 9информация будет Н 8 ц - Н р + Нсц = Нг - Н= О, что и запишется в выходной регистр 9.При наличии внешнего поля, при поступлении положительного фронта им пульса компаратора 7, состояние реверсивного счетчика 2 будет соответствовать Н= Н, + Нг, чтоси запишется в запоминающий регистр 4,При поступлении отрицательного фронта импульса компаратора 7 состояние реверсивного счетчика 2 будетсоответствовать Нс = Н им НгТаким образом, в выходной регистр 9 запишется инФормация Н 8=. Ним + + Н, +ь Н,- Н= Н,+ьН,. Как видно из описания работы предлагаемого устройства, в нем осуществлена Функционально общая отрица. тельная обратная связь пб магнитному полю, вследствие чего снижается влияние дрейфа нуля цифроаналоговогоСоставитель А,Гуськовдактор О.Колесникова Техред А.Бабинец ектор С.Черни Заказ 905/5 ТиражВНИИПИ Государпо делам из 13035, Москва, ЖФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 3 1преобразователя 3 и стабилизируетсяусловие работы феррозонда 5,Формула изобретения Цифровой измеритель магнитного поля, содержащий тактовый генератор, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, цифроаналоговый преобразователь, запомина ющий регистр, односердечниковый феррозонд, дифференциатор и компаратор, при этом входы цифроаналогового преобразователя и запоминающего регистра соединены параллельно, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с обмоткой возбужде 215075 4ния феррозонда, выход сигнальнойобмотки которого соединен через днфференцнатор и компаратор с управляющим входом запоминающего регистра,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности, в неговведены арифметический сумматор ивыходной регистр, при этом входысумматора соединены с выходами ревер: - 1 О сивного счетчика и запоминающегорегистра, а выходы соединены с входами цифроаналогового преобразователян выходного регистра, выход компаратора так же соединен с обнуляющим1 З входом реверсивного счетчикаи управляющим входом выходногорегистра. 30 Подписнотвенного комитета СССРбретений и открытий5, Раушская наб., д.4/5