Измеритель мгновенных значений магнитных полей с помощью датчиков холла

Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕ е ЕНЙЯ;51) И; Кл,22) Заявлен 2144917/21 1 Я 33/06 присоединением заявки Л асударственныи комитетСоната Министров СССРпа делам изобретенийи аткрытий 23) Приоритет(43) Опубликовано 30. 09. 76. Бюллетен 1 ч"о 3 3) УДК 621.317, 44 (088.8) 45) Дата опубликования описания 06.01.77(72) Автор изобретен В. М. Лачино Объединенный институт ядерных исследований 71) аяв(54) ИЗМЕРИТ ГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ МАГНИТНЫ ОЛЕЙ С ПОМО тх значении переменимагнитных полей в уск импульсных рителях заряжпостоянных ных частиц с мгновен е датчик очность изме новенных значедатчиков Холла, тока и стробимимпуль 5 тов ителя, источник апряжения и ре яжения, делител гистр Оизмерения,Цель изобретения ния путем устранения Поставленная цел ство снабжено линие- повысить точност змере дреифа усилител ь достигается те и задержки и дву ми: Инверсный, что устрои я дифферен ход и циальными усилител ервого Изобретение относится к области магнитныхзмерений и предназначено для измерения мгновенпомощью датчика Хои ульсным током,Известны устройства для измеренияных значений магнитных полей, содержащиХолла и усилители.Такие устройства имеют низкую трения из-за дрейфа измерительных усилителей исмещения нуля,Известны также измерители мгний магнитных полей с помощьюсодержащие источник импульсногопульса, два о,итерационных у силопорного напр ь н о зти устроиства имеют низкую точнос дифференциального усилителя соединен с источни.ком опорного напряжения, неинверсный вход егосоединен со входом регистратора и выходом второго операционного усилителя, выход же первого5 дифференциального усилителя через линию задерж.ки подключен к неинверсному входу второго дифференциального усилителя, к инверсному входу которогчерез делитель напряжения подключен источникопорного напряжения, а выход второго дифференциального усилителя подключен к инверсному входу второго операционного усилителя.Ча фиг, 1 показана схема измерителя; на фиг. 2 временные диаграммы его работы,Измеритель содержит источник 1 сногока для питания датчика" Холла и регистратора 3,качестве которого может быть использован анало.го-цифровой преобразователь, а также источник 4опорного напряжения, Выход датчика Холла соеди.нен со входом операционного усилителя 5, выходО которого подключен к одному из выходов операци.онного усилителя б. Выход усилителя 6 соединен спервым инверсным входом дифферентдальногоусилителя 7, в 1 орой инверсный вход которогоподключен к исто вгику 4. Выход усилителя 7 черезлинию 8 задержки со дипел с первым инверсным3входом операционного усилителя 9, на второй инверсный вхОд которого через делитель напряжения на ре- зисторах 10-12 подано напряжение с источника 4.Работает измеоитель следующим образом.Усилители обеспечивают прием сигнала с датчи 5 ка, требуемый диапазон измерения полей, а с помоц 1 ью . внешнего опорного напряжения . задание на входе) регистратора различных уровней и полярности напряжений смещения (пьедестала), Последние дают воз 10 можность работать измерителю в разных режимах: изменять диапазон измеряемых полей, при отрицательных смещениях повышать точность и разрешение регистратора, при положительных - регистрироватькак положительные, так и отрицательные значения 1 бизмеряемых величин поля, включая и малые поля.Чем точнее поддерживается постоянство напряжениясмещения на входе регистратора, тем выше точностьизмерений полей.201 остоянное напряжение с выхода операционного усилителя 6 (напряжение)смещения на регистраторе 3) сравнивается с опорным напряжением, поступающим от его источника 4, с помощью диф.ференциального усилителя 7. Конденсаторы в цепи усилителей 7,9 снижают полосу пропускания сис.темы регулирования соответственно длительности импульса питания, Сигнал рассогласования с выхода усилителя 7 и остаток измеряемого импульса через линию задержки 8 подаются на Инверсный ЗО вход операционного усилителя 9. Длительность задержки выбирается большей, чем длительность им.пульса питания датчика (фиг,2),например,1,1 Т.Благодаря этому - на выходе. операционного усили.теля 6 импульс из канала обратнои связи появляет 35ся после того, как основнОй измерительный импульс заканчивается. Следовательно, канал обратной связи совершенно не.влияет на измерительный импульс. Последнее позволяет не очень сильно подавлять импульс в канале обратной связи (выби О рать конденсаторы достаточно малыми),т.е. сохра.:нить малое время восстановления выходного уров.ня до заданной стабилизируемой величины и обеспечить высокую частоту повторения измерений. На инверсный вход операционного усилителя 9 через делитель на резисторах 10,11,12 подано опор. ное напряжение. Делитель выбирается таким, что при регулировке опорного напряжения в широком диапазоне в системе стабилизации выходного нап. ряжения смепюния компенсируется напряжение статизма. Таким образом, опорное напряжение и напряжение смещения точно совпадают друг с другом во всем рабочем диапазоне величины. Вариации же постоянного напряжения смещения от различ. ных причин подавляются соответственно коэффициенту стабилизации этой системы более,чем в 100 раз,Применение предлагаемого устройства значительно упрощает настройку усилителей по постоянному току, позволяет применять автоматическое переключение диапазонов или установку требуемого смещения на регистраторе 3, например от ЭВМ, используя цифро-аналоговый преобразователь. Кроме того, не требуется переодически проверка напряжения смещения, которое автоматически поддерживается с высокой точностью. Формула изобретенияИзмеритель мгновенных значений магнитных полей с помощью датчиков Холла, содержащий источник импульсного тока и стробимпульса, два операционных усилителя, источник опорного напряжения, делитель напряжения и регистратор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен линией задержки и двумя дифферещиальными усилителями, инверсный вход первого дифференциального усилителя соединен с источником опорного напряжения, неинверсный вход его соединен со входом регистратора и выходом второго операционного усилителя, выход же первого дифференциального усилителя через линию задержки подключен к неинверсному входувторого дифференциального усилителя, к инверсному входу которого через делитель напряжения подключен источник опорного напряжения, а выход второго дифференциального усилителя подключен к инверсному входу второго операционного усилителя.102 ПодписноеСовета Министров СССоткрытийская наб.,д. 4/5 енного комит по делам изобретений 3035, Москва, Ж - 35, Рау