Устройство для измерения параметров магнитного поля

(11) 523371 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнх Соцкалнстическнх Республик(22) Заявлено 07.08,74 (21) 2049378/1с присоединением заявки-Госуларственный комитет Совета Мнннстров СССР(23) Приоритет - (43) Опубликовано 30,07.76. Бюллетень28 (45) Дата опубликованиия описания 23.08.76(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕМАГНИТНОГО ПОЛЯ зобретения - умсньш выходного напряж достове ность проводение влиянияения датчикажмых измереостаточногоХолла па Рний.Это достигаетсяустройство снабженму входу преобразоанализатором, соедвходами схемамизнаков первого и ви блоком автоматимеряемого напряразными входами предлагаемое ным к зторояжение - код его разчымчзапоминания напряжения, ки знака изенным между ем выделения ем, ч о подключенвателя наприненными сзыделечия иторого тактовческой выборжения, включуказанных сх Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения параметров магнитного поля с применением высокочувствительных преобразователей талипа датчика Холла. 5Известны устройства для измерения параметров магнитного поля. Для восприятия параметров поля может быть применена, например, многовитковая катушка индуктивности, выполненная из микропрозода и строго ориентируемая по отношению к силовым линиям поля.В связи с тем, что напряженность измеряемо-.о поля обычно бывает относительно низкой, возникает необходимость в,промежуточном усилении, а иногда и в преобразовании измеряемого сигнала. Для этого в известных устройствах используются такие блоки и элементы, как широкополосный усилитель, выпрямитель и преобразователь, Более точные результаты проводимых измерений можно получить, используя датчик Холла. В этом случае отпадает также необходимость в,применении двухкаскадного или даже трехкаскадного усиления измеряемого или 1 преобра 2 зуемого сигнала, так как сам датчик Холла позволяет получить сигнал с достаточно высадим уровнем.В наиболее сХолла работает овершенном случае датчик вместе оо стабилизатором напряжения или стабилизированньм источником переменного тока. Для условий, приближающихся к наиболее благоприятным, может быть использован автоматический переключатель, который подключает источник стабилизированного тока к датчику Холла в выбранные промежутки времени. Управление работой устройства в целом происходит при помощи блока управления, а отсчет получаемых результатов - при помощи цифрового отсчетного индикатора. Однако достоверность измерений, проводимых таким устройством, оказывается не всегда достаточно высокой, что связано с влиянием на выходные показатели остаточного выходного напряжения датчика Холла,и запоминания знаков и вторым выходом преобразователя напряжение - ,код.На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройствапредназначенного для измерения параметров магнитного поля,,Датчик 1 Холла, автоматический:переключатель 2 и источник 3 стабилизированного напряжения,подключены к широкополосному усилителю 4, При этом сам переключатель связан с усилителем непосредственно, а датчик Холла и источник стабилизированного напряжения - через этот же автоматический переключатель 2. Широкополосный усилитель 4 через фазочувствительный выпрямитель 5, преобразователь 6 напряжение - код и блок управления 7 связан с блоком 8 автоматической выборки знака измеряемого напряжения. Одновременно преобразователь напряжение - код и блок управления соединены с цифровым отсчетным индикатором 9, К входу и зыходу блоков управления и автоматичвской выборки знака измеряемого напряжения подсоединены схемы 10 и 11 каждая из которых осуществляет,выделение и запоминание знаков:первого и второго тактов измеряемого напряжения, Обе эти схемы связаны с разными входами анализатора 12.В процессе реализации одного из тактов работы устройства с датчика Холла снимается напряжение, подаваемое в дальнейшем через автоматический переключатель на широкаполосный усилитель. В процессе реализации этаго такта, который будем считать первым, на одну лару электродов датчика Холла продается питание, а с другой пары снимается сигнал, т. е, выходное напряжение. В момент окончания первого такта блок управления осуществляет коммутацию автоматического переключателя на начало, второго такта измерений. При этом выходное напряжение датчика Холла инвертируется, а блок автоматической выборки, знака измеряемого напряжения определяет, полярность этого напряжения. Определение, полярности происходит при ,реализации обоих тактов. По окончании перьвого такта измеренияблок выделения 8 запоминает сигнал в первом приближении, основное же запоминание происходит в схеме 10. Сигнал об этом посту пает на анализатор 12.При неодинаковой, полярности выходногонапряжения преобразователя напряжение - код в,процессе реализации обоих тактов, анализатор выдает управляющий сигнал на пре О образователь б, позволяющий начать отсчетс нулевого состояния,Повышение точности проводимых измерений,влечет за собой одновременно и повыше ние чувствительности устройства в целом, чтопозволяет его использовать на весьма ответственных объектах и снизить брак в изделиях, которые проходят контроль по создаваемому ими магнитному,полю.20Формул а и зоб р ет енияУстройство для измерения па,ра метровмагнитного поля, содержащее, последователь но соединенные датчик Холла, автоматичеокийлереключатель, широкополосный усилитель, фазочувствительный выпрямитель, преобразователь напряжение - код и блок управления, а также источник стабилизированного напря жения, соединенный с другими входом и выходом автоматического переключателя, и цифрозой отсчетный индикатор, о тл и ч а ю щ е еся тем, что, с целью уменьшения влияния остаточного выходного напряжения датчика 35 Холла на достоверность праводимых измерений, оно снабжено подключенным к второму ,входу преобразователя напряжение в к анализатором, соединенными с его разными входами схемами, выделения и запоминания,зна кав перьвого и второго тактов напряжения, иблокам автоматической выборки знака измеряемого напряжения, включенным между разными входами указанных схем выделения и запоминания значков и вторым выходом пре образователя напряжение - код.523371 аказ 836/1066ЦНИИП1565 Тираж 1010енного комитета Совета Министрм изобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 45 Изд. юсударств по дел Москва, одписно Тип. Харьк. фил. пред. Патент Составитель М. СухаревРедактор Т. Рыбалова Техред Е. Подурушина Корректор В, Гутма