Устройство для измерения индукции магнитного поля

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик/О исоединейием явкиГосударственный комнтет Совета Мнннстроа СССР по делам нзооретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРРНИЯ ИНДУКЦИ МАГНИТНОГО ПОЛЯИзобретение относится к магнитным измерениям, может быть использовано для из,мерения индукции магнитных полей, изменшихся в широком диапазоне частот,Известно устройство для измерения индукции магнитного поля, содержащее магниторезисторы с квадратичной характеристикой, включенные в мостовую схему, генератор переменного напряжения, подключенныйк одной иэ диагоналей моста, полосовойфильтр, детектор, два фильтра нижних частот и цифровой вольтметр, Однако нелинейность (квадратичность) характеристики преобразования известного устройства затрудняет его использование,чение линейной отличается ства.20 Устро1 и 2,вгенератоключенньслед ова25 ческий и ательно соединенапряжения, дифуправляемым подключен к пол- к детектору, ом, двумя автоми, управляка 1 и йство содержит ключенные в м агнито езисторы ему 3, 4,полиссто, по-ф. автомат:гй фиьтрб,товую р переменного н й к одной из дительно соединенньереключатель 5 ап ряжения гоналей е первый олосово Цель изобретения - полу характеристики. Предлагаемое устройств что оно снабжено последов ными источником опорного ференциальным усилителем,усилителем вход которого совому фильтру, а выход коммутационным генератор матичесвими переключателяектродинамики АН Украинской входы которых подключены к выходу коммутационного генератора, и прерывателем, вхояю- ды которого связаны с выходом генераторапеременного напряжения и выходом первогофильтра нижних частот параллельно входуцифрового вольтметра; а выход - со вторымвходом первого автоматического переключателя, причем первый вход первого автоматического переключателя подсоединен к изме10 рительной диагонали моста, а выход - ковходу полосового фильтра, выход детектораподключен ко второму автоматическомупереключателю, первый выход которого соединен с первым, фильтром нижних частот,5 а второй - со вторым фильтром нижнихтечастбт,.вйход которого присоединен ковторому входу дифференциального усилителя,На чертеже представлена схема устройуправляемый усилитель 7 детектор 8, второй автоматический переключатель 9, первый выход которого через первый фильтр нижних частот 10 подключен к цифровому вольтметру 11 и к прерывателю 12 остальные входы которого подсоединены к выходу генератора 4, а выход - ко второму входу переключателя 5, первый вход которого соединен с измерительной диагональю моста 3, коммутационный генератор 13, выход которого подсоединен к управляющим входам переключателей 5 и 9, последовательно соединенные источник опорного напряжения 14 и дифференциальный усилитель 15, выход которого присоединен к усилителю 7, а второй вход - к выходу,. второго фильтра нижних частот 16, вход которого подключен ко второму выходу переключателя 9.аботает устройство следуюзом.Рабочий мвгниторезистор 1 помещают в исследуемое магнитное поле. Компенсационный магниторезистор 2 служит для уменьшения влияния температуры на результат измерения, Мост 3 уравновешивается при отсутствии магнитного поля.Когда магниторезистор 1 вводят в магнитное доле на выходе мостовой схемы появляется переменное напряжение, пропорциональное прирагцению сопротивления маг ниторезистора, а следовательно, и квад-; рату измеряемой индукции, Это напряжение через автоматический переключатель 5 и полосовой фильтр 6, где подавляются и смехи и высшие гармоники, поступает на управляемый усилитель 7, Отсюда оно через детектор 8 и автоматический переключатель 9 попадает на фильтр нижних частот 10,Постоянная составляющая напряжения,выделяемая фильтром 10, пропорциональнавыходному напряжению 5 мостовой схемы3, коэффициенту усиления К управляемогоусилителя 7, коэффициентам передачи К 6,К 8 и К 10 полосового фильтра 6, детектора 8 и фильтра 10,Постоянное напряжение Ус помощьюпрерывателя 12 преобразуется в переменное натряжение которое через переключатель 5 и полосовой фильтр 6 также поступает а регулируемый усилитель 7, Далееэто напряжение через детектор 8 и второйвыход переключателя 9 поступает на фильтрнижних частот 16. Постоянная составы.шая напряжения выделяемая фильтром,пропорциональна напряжению И, коэффициенту усиления К 7 усилителя 7 и коэффанн.нтам передачи К,;, К 8, К 16, тели 7 становится равным рциоя н Коэффициент усиления вследствие ине нности фильтров 10 и 16 одинаков дл апряжений У 1 и У 2,Поскольку фильтры нижних частот 10 и16 предназначены для одной и той же целивыделения постоянной составляющей, то онивыполняются с одинаковым коэффициентомпередаи, Поэтому постоянный коэффициентпропорциональности не зависит от коэффициентов передач дополнительно введенных звеньев. Следовательно, нестабильности характеристик фильтров, усилителей и детектора,обеспечивающих линейность преобразованиямагнитной индукции в постоянное напряжение, не влияют на результат измерения.Таким образом, линейность преобразования в предложенном устройстве сочетаетсяс высокой точностью измерения индукции. ения Формул б р Устройство для измерения индукции магнитного поля, содержащее два магниторезисторв с квадратичной характеристикой, включенные в мостовую схему, генератор переменного напряжения, подключенный к одной из диагоналей моста,полосовойфильтр, детектор, два фильтра нижних частот и цифровой вольтметр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения линейной характеристики, оно снабжено последовательно соединенными источником спорного напряжения, дифференциальным усилителем, упрввляемью усилителем, вход которого подключен к полосовому фильтру, а выходк детектору, коммутационным генератором, двумя автоматическими переключателями, управляющие входы которых подключены к выходу коммутационного генератора, и прерывателем, входы которого связаны с выходом генератора переменного напряжения и выходом первого фильтра нижних частот параллельно входу цифрового вольтметра, в выход - со вторым входом первого автоатического переключателя, причем первыи На входы дифференцнальног о усилителя 15 действуют выходное напряжениеУ филь 3 тра 16 и постоянное напряжение У от исОточника опорного напряжения 14. Усиленное рвзйостное напряжение Уу используется для автоматической регулировки коэффициента усиления К 7, Направление регулирования выбрано таким чтобы автоматически уравнивались входные напряжения дифференциального усилителя 15, В установившемся режиме (Уз -У 4) коэффициент УсилениЯ К 7 Усилиход которого с,осдинеи с первым фильтрочнижних частот, а второи - со вторым фи,и,тром нижцих частот, выход которого присоединен ко второму входу дифференциальногоусилителя,Составитель Е. Измайловфедотов Техред М. Ликович Корректор,А, Иакид Редак 1029омитета. Собретений и о5, Раушская л. Гьи арина, 10 У илиаи ПП "Патент вход первого автоматическсл о переключателя подсоединен к измерительной диагоналимоста, а выход - ко входу полосового фильтра, выход детектора подключен ко второмуавтоматическому переключателю, первый вы Заказ 1049/55 Тираж ШИ ПИ Государственного к по делам изо 113(.),35, Москва, Ж 3Подписное та Министр кры ий набд, 1/5