Устройство для измерения переменной магнитной индукции

1285416 10 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитной индукции переменного поля, исследования магнитной восприимчивости материалов, поверки средств измерений магнитной индукции, измерения остаточной намагниченности горных пород и других измерений в условиях помех, и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 822093. Целью изобретения является повышение точности измерения переменной магнитной индукции. 15На чертеже изображено устройство для измерения переменной магнитной индукции.Устройство для измерения переменной магнитной индукции содержит го генератор 1 низких частот, выходом . соединенный с катушкой 2 магнитной индукции. Управляющий вход первого синхронного детектора 3 связан с управляющим входом основного инвер тора 4. Первичный преобразователь 5 выходом через электронный блок магни, тометра 6 подключен к своему входуи к сигнальным входам синхронных детекторов 3 и 7, выходы которых соответственно через первый 8 и второй9 интеграторы соединены с регистратором 10 и с суммирующим усилителем11, выходом связанным с вторым входом первичного преобразователя 5, 35к третьему входу которого подключенблок 12 компенсации магнитной индукции. Между интегратором 9 и регистратором 10 в разрыв цепи подключенключ 13. Выход генератора 1 низких 40частот дополнительно подключен к пороговому элементу 14, выход которого через последовательно соединенныесчетчик 15 импульсов, дешифратор 16,триггер 17 и логическую схему 2 ИИЛИ 18 связан с входом основногоинвертора 4. Выход порогового элемента 14 дополнительно соединен содним иэ входов первой схемы И схе"мы 18 и через дополнительный инвертор 19 с одним из входов второй схемы . И 8, Дешифратор 16 выходомдополнительно связан с управляющимвходом ключа 13.Устройство для измерения переменной магнитной индукции работает следующим образом.Магнитное поле Земли (МПЗ) компенсируют в объеме первичного пре 2образователя 5 током блока 12 ком -пенсации магнитной индукции. Подают ток генератора 1 низких Частот в обмотку катушки 2, которая создает магнитную индукцию переменного поля. Эта магнитная индукция воспринимается первичным преобразователем 5 исовместно с электронным блоком магнитометра 6 преобразует ее в переменное напряжение. С выхода магнитометра 6 сигнал поступает по цепи отрицательной обратной связи на первичный преобразователь 5 и на сигнальные входы двух синхронных детекторов 3 и 7, через которые синфазнос током генератора 1 низких частотположительные полупериоды сигналапоступают, например, на интегратор8, а отрицательные - на интегратор 9 Связанные в кольцо синхронный детектор 3 и интегратор 8 (аналогичносинхронный детектор 7 и интегратор9) преобразуют полупериоды в их средние значения на интервалах полупериодов или в удвоенные значенияна интервалах периодов. Разностьнапряжений интеграторов 8 и 9 представляет удвоенную величину среднего значения переменного напряжениямагнитометра 6, а сумма этих напряжений - постоянную составляющую напряжения, которое, будучи усиленосуммирующим усилителем 11 н преобразовано в ток, подается по цепи отрицательной обратной связи на второй вход первичного преобразователя5, компенсируя медленные вариацииМПЗ и недокомпенсированную магнит"ную индукцию блоком 12 компенсации.При этом синфазно току генератора1 низких частот пороговый элемент14 вырабатывает меандр, которыйпроходит через схему И схемы 2 И-ИЛИ18 и управляет синфазно синхронным детектором 3 и противофазночерез инвертор 4 синхронным детектором 7. По мере увеличения числа. периодов сигнала генератора 1,заполняется счетчик 15 импульсови на последних шагах квантования по времени перед сменой состояний последнего разряда счетчика 15 импульсов дешифратор 16 вырабатывает сигнал для включения ключа 13, через который выходные напряжения интеграторов 8 и 9 измеряются регистрато" ром 10, В момент смены состояний последнего разряда триггера счетчи-, ка 15 импульсов дешифратор 16 снипри положительных полупернодах входного напряжения,и вычтется при отрицательнык, и в среднем значениичетного числа измерений, половинаиз которых одной полярности, будутотсутствовать смещенные уровнивходных напряжений интеграторов 8и 9 для сигналов сравнимых и дажеменее этих уровней. Вследсвтие того,что сигнал генератора 1 создаетсовместно с катушкой 2 магнитную ин"дукцию, которая рассеивается в про"странстве, а другая часть устройства измеряет ее в зависимости от ориентации и перемещений первичного преобразователя 5 относительно катушки2, то такие изиерения являются по мехоустойчивыми в силу синхронных двухтактных преобразований. Это позволяет использовать этот метод для определения магнитной вос приимчивости материалов, остаточной намагниченности горных пород, приповерке средств измерений магнитной индукции,формула из обр етения Устройство для измерения переменной магнитной индукции по авт. св.9 822093, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительным инвертором, ключом и последовательно соединенными пороговыи элементом,35 счетчиком импульсов, дешифраторои, триггером и логической схемой 2 И" ИЛИ, при этом вход порогового элемента соединен с генератором низкихчастот, а выход дополнительно соедии через дополнительный инвертор - с третьим входом схемы 2 И-ИЛИ, причемвторой выход триггера подключен кчетвертому входу схемы 2 И-ИЛИ, выход дешифратора дополнительно подключенк управляющему входу ключа, черезкоторый выход второго интеграторасоединен с рЕгистраторои, а выходсхемы 2 И-ИЛИ подключен к управляюще"му входу первого синхронного детектора и входу основного инвертора.. Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Заказ 7640/48 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1285416 4мает сигнал с ключа 13, но запускает по счетному входу триггер 17, врезультате иеандр порогового элемента 14, изменяя фазу на 180 вдополнительном ннверторе 19, будетпроходить через другую схему И схемы 2 И-ИЛИ.18 и управляемые этим сигналом синхронный детектор 3 и черезинвертор 4 синхронный детектор 7 будут пропускать полупериоды сигналов магнитоиетра 6 другой полярно-сти, т.е. соответственно отрицательные и положительные. Под воздействием полупериодов сигнала другой полярности интеграторы 8 и 9 будут 15преобразовывать их так же, как описано, но при этом напряжения на ихвыходах сменят полярность. По мереувеличения числа периодов сигнапагенератора 1 будут заполняться счетчик 15 импульсов н устанавливатьсянапряжения интеграторов 8 и 9 и пе- ред сменой состояний последнего раз.ряда триггера счетчика 15 импульсовпосредством дешифратора 16, ключа13 и регистратора 10 будут измеренынапряжения интеграторов 8 и 9 ит,д. После первичного преобразованияпеременной магнитной индукции первичным преобразователем.5 с электрон-З 0ным блоком магнитометра б в переменное напряжение, а затем вторичногопреобразования переменного напряжения в постоянное результат преобразования оценивается по среднему значению постоянного напряжения четного числа (2, 4, 6) измерений регистратором 10, половина,результатовизмерений которого одной полярности.При этом в результате преобразова нен с вторыи входои схемы,2 И-ИЛИ,ния (измерения) будут отсутствовать.смещенные уровни входных напряженийинтеграторов 8 и 9. Так, разностьмвкду среднии значением полупериодовмагнитометра 6 на входе интегратора 45.,8 (9) и его выходным постоянным напряжением всегда равна смещенномууровню входного напряжения интегратора 8 (9). Поэтому этот уровеньодин раз сложится с выходным напряжением интегратора 8 9 , например,