Устройство для измерения магнитной индукции

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯАЯгОРСОЯУ СВИДЕЕЛСЯУ Союз Советских Соцнвпнстнчесинх Республик(23) Приоритет осударственныд косссрпо делам нзобретн открытиЙ нтет 3) фДЦ 621. 317.44(088.8 летеиь11 аиия 2 80379 ликовано 250 379, Био Дата опубликования о) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОИНДУКЦИИ тока пит на точпо по Настоящее изобретение касается магнитных измерений и может быть исльзовано при измерении индукциистоянных магнитных полей.Известен цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий гальваномагнитный преобразователь (датчик Холла), источник переменного тока питания гальваномагнитного преобразователя, дополнительную катушку, в поле которой расположен гальваномагнитный преобразователь, запитанную от стабилизированного источника постоянного тока, блок управления, соединенный с источником тока, реверсивным счетчиком, делительным устройством и преобразователем напряжение"код. Один из выходов этого преобразователя соединен с входом реверсивного счетчика, второй выход с одним иэ входов делительного устройства, второй вход которого связан с выходом реверсивного счетчика, а выход годключен х входу цифрового отсчетного устройства 111.Недостатком этого измерителя является влияние изменения проницаемости окружающей среды на параметры дополнительной катушки, пРиводящее к снижению точности измерений, а также влияние нестабильности ания дополнительной катушкиность измерения.Наиболее близким по технической 5 сущности к предложенному являетсяустройство, содержащее датчик Холла,на который воздействуют измеряемоемагнитное поле и переменное магнитное псле, создаваемое модуляционной Ю катушкой. Так как датчик Холла питается от генератора переменного тока,то на выходе датчика возникает переменное напряжение, пропорциональноеизмеряемому магнитному полю, Из-за 15 воздействия на датчик Холла магнитного поля модуляционной катушки, которая питается от генератора переменного тока выходной сигнал датчикабудет модулирован по амплитуде напрожением частоты питания модуляционнойкатушки. Через Фильтр частоты питания датчика сигнал, пропорциональный измеряемому магнитному полю,поступает на отсчетное устройство М а сигнал пропорциональный магнитному полю модуляционной катушки, через Фильтр частоты модуляции и детектор поступает на один иэ входовсхемы сравнения, второй вход аоторой ЗО подключен к источнику опорного напряжения, а выход - к генератору переменного тока питани . датчика Холла 2 .Недостатком этого измерителя является зависимость точности измерения от изменений проницаемости окружающей среды, от нестабильности то ка питания модуляционной катушки и от нестабильности, источника опорного напряжения. Это не позволяет использовать этот измеритель для измерения полей в зазорах электромагнитов, 10Цель изобретения - повышение точности измерения, т.е. снижение погрешности измерения, вызванной влиянием изменений магнитной проницаемости среды на параметры модуляционной 15 катушки.Эта достигается тем, что в устройство для измерения магнитной индукции, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, галь) ваномргнитный преобразователь, усилитель, детектор, фильтр частоты питания преобразователя и регистрирующий прибор, последовательно соединенные второй генератор переменного тока 25 и модуляционную катушку, соединенную с компенсационным резистором и расположенную в поле преобразователя, а также подключенные к выходу детектора последовательно соединенные фильтр ЗО частоты модуляции и элемент сравнения, выход которого подключен к второму входу усилителя, дополнительно введены два согласующих трансформатора, первичные обмотки которых включены последовательно-встречно, а вторичные - последовательно-согласно и подключены к второму входу элемента сравнения, причем одна иэ первичных обмоток подключена параллельно моду ляционной катушке, а вторая - параллельно компенсационному резистору.Структурная схема устройства изображена на чертеже.Измеритель содержит гальваномаг 45 нитный преобразователь 1, модуляционную катушку 2, генераторы 3 и 4 переменного тока, усилитель 5, детектор б, фильтр 7 частоты Ю питания преобразователя 1,. фильтр 8 частоты модуляции Ш 2, регистрирующий прибор 9 иэлемент сравнения 10.Измеритель работает следующим образом.Гальваномагнитный преобразователь 1 находятся под воздействием постоянного магнитного поля Н и .переменного магнитного поля Нм , создаваемого модуляционной катушкой 2. Так как преобразователь 1 питается от генератора 3 переменного тока с частотой (64, а модуляционная катушка 2 - от генератора 4 переменного тока с частотой чО, на выходе преобразователя 1 возникает сигнал, имеющий частоту питания преобразователя 1 и пропорциональный ф 5 измеряемому магнитному полю Н, а также амплитудно-модулированный сигналмодуляционной катушки. Усиленный усилителем 5 сигнал детектируется детектором б, на выходе которого включены фильтр 7 частоты Ю 1 и фильтр 8частоты модуляции И . Через фильтр 7сигнал, пропорциональный измеряемому ьагнитному полю Н, поступает нарегистрирующий прибор 9, через фильтр8 сигнал, пропорциональный магнитному полю Н, модуляционной катушки 2,поступает на один из входов элементасравнения 10. На другой вход элемента сравнения 10 поступает сигнал споследовательно- согласно включенныхвторичных обмоток согласующих трансформаторов 11 и Т 2, первичны обмотки которых включены последовательновстречно, причем одн из первичныхобмоток подключена параллельно модуляционной катушке 2, а вторая - параллельно компенсационному резистоРУ Вк. НапРЯжениеОВшх, поДаваемоес вторичных обмоток трансформаторовТ 1 и Т 2 на один иэ входов элементасравнения 10, можно записать в такомвиде:=мГцл+ф; И" Й и )3где 3 м" ток через модуляционную катушку(6 - частота модуляции;индуктивность модуляционнойкатушки;Рк в компенсационный резистор;активное сопротивление модуляционной катушки;П,п- коэффициенты трансформациитрансформаторов Т 1 и Т 2,При условии, что гл =В иВЬХ М 2 М 1Так как дН:Й дй;, дЬ,),то разность относительйых изменений магнитного поля модуляционной катушки 2 и напряжения подаваемого на элемент.сравнения 10, будет равна нулюМ ВМХи все изменения тока 0, модуляционной катушки 2 и индуктивности Ь будут отслеживаться системой авторегулирования и не приведут к увеличению погрешности измерения. Условие г и=мВ.п легко выпЪлнимо на практике. С целью устранения температурной погрешности, компенсационный резистор Вк изготавливается из того же материала, что и модуляционная катушка и располагается в непосредственной близости от нее.Предложенный измеритель позволяет повысить точность измерения за счет устранения ошибки, вызванной влиянием изменения проницаемости окружающей653590 Формула изобретения Составитель Е. Данилина тор А, Шмелькин Техред З.фанта КорректоР С.ПатрушеТираж 1089 Государствен елам изобрет Москва, л -35 Подписно го комитета СССР ий и открытий Раушская наб, д.Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная о среды на параметры модуляционной катушки. Устройство для измерения магнитной индукции, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, гальваномагнитный преобразователь, усилитель, детектор, фильтр частоты питания преобразователя и регистрирующий прибор, после" довательно соединенные второй генера" тор переменного тока и модуляционную катушку, соединенную с компенсационным резистором и расположенную в по" ле преобразователь, а также подключенные к выходу детектора последовательно соединенные фильтр частоты модуляции и элемент сравнения, выход которого подключен к второмувходу усилителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности измерения в него дополнительно введены два согласующих трансформатора, первичные обмотки кото рых включены последовательно-встречно, а вторичные - последовательносогласно и подключены к второму входуэлемента сравнения, одна из первичных обмоток. подключена параллельно р модуляционной катушке, а втораяпараллельно компенсационному резисто- Руе Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1, Автооское свидетельство СССРР 347704, кл. С 01 В 33/06, 1971.2. Патент Великобритании 91124565,кл, С 1 И, 1978.