Устройство для измерения переменной магнитной индукции

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 01 В 33/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИИзобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для прецизионного измерения в широком частотном диапазоне индукции переменных магнитных полей.Известны устройства, содержащие, датчик Холла, источник питания датчика Холла, автоматический переключатель, преобразователь фнапряженнекод и цифровое отсчетное устройство (1) .Недостатком известных устройств является наличие мультипликативной погрешности, обусловленной нестабильностью параметров датчика Холла, тока питания датчика Холла и электрических параметров схемы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее блок отсчета, преобразователь напряжение - код датчик Холла и источник постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика Холла 2) .Недостатком известного устройства является отклонение коэффициента преобразования от номинального значения из"за временной и температурной нестабильности параметров датчика Холла и тока питания, что приводит к снижению точности измерения индукции.Цель изобретения - повышение точности измерения.Это достигается тем, что в устройство, содержащее блок отсчета, преобразователь напряжение - код, датчик Холла и источник постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика Холла, введена катушка соединенная со стабилизатором постоянного тока, два формирователя, блок деления и последовательно соединенные блок управления и автоматический переключатель, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, третий вход автоматического переключателя соединен с выходом второго формирователя, первый вход последнего подключен к входу первого формирователя и к выходу датчика Холла, второй вход второго формирователя соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому входу блока отсчета, второй вход последнего соединен с выходом блока деления, первый вход которого подключен к первому входу пре 3 741207= 1 В(В + В до,35 40 50 55 60 раэователя напряжение - код,ретьему входу автоматического переключателя й второму входу первогоформирователя, при этом выход автоматического переключателя соединен свторым входом преобразователя напряжение - код, выход последнегоподключен к второму входу блока деления, а датчик Холла находится вполе катушки.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит датчик 1 Холла, источник 2 постоянного тока, катушку 3 стабилизатора 4 постоянноготока, формирователи 5 и б, автоматический переключатель 7, преобразователь 8 напряжение - код, блок 9деления, отсчетный блок 10 и блок 11управления.Устройство работает следующим образом.Сигналом начальной установки, поступающим из блока 11 на преобразователь 8 и блок 9, схема подготавливается к циклу измерения.Выходной сигнал датчика 1 Холла,пропорциональный измеряемой индукцииВ. и индукции дополнительного магнитного поля В.,о, создаваемого катушкой 3, по обмотке которой протекаетток от стабилизатора 4 постоянноготока, поступает на формирователи 5и б,где Я - чувствительность датчикаХолла к индукции;1 - ток питания датчика;В - В,созна;В - амплитудное значение- индукции,Цикл измерения происходит в два такта коммутации.В первом такте на преобразователь 8 напряжение - код через автоматический переключатель 7 поступает переменная составляющая выходного сигнала датчика 1 Холла. Она выделяется формирователем 5 и там же преобразуется в постоянный ток. Код Б выходного регистра преобразователя 8 напряжение - код, соответствующий измеряемой индукции переменного магнитного поля Вщ, переписывается в блок 9. 1= С К 1 В К,где К 4 - коэффициент преобразованияформирователя переменнойсоставляющей;К - коэффициент преобразованияпреобразователя фнапряжение - код,Во втором такте коммутации на преобразователь 8 поступает постоянная составляющая выходного сигнала датчика 1 Холла, Она выделяется формирователем б. Код И выходного регистра преобразователя 8, соответствующий индукции дополнительного магнитного поля В , переписывается в блок9 деления.Ы:Я К 1,В- огде К 1 - коэффициент преобразованияформирователя постоянной составляющей.После поступления управляющегосигнала с блока 11 блок 9 делениясовершает операцию деления числа Ина число Б, Результат деленияуИз последнего выражения видно, чтоблок 9 деления зафиксирует в видестатического кода число импульсов,пропорциональное измеряемой индукциипеременного магнитного поля В, и независящее от нестабильности тока питания датчика, параметров датчика,коэффициента преобразования схемыпри стабильных коэффициентах преобразования формирователей постояннойи переменной составляющей К, К,если значение индукции дополнительного магнитного поля Впринять эаединицу измеряемой индукции переменных магнитных полей,Изобретение позволяет полностьюисключить мультипликативную погрешность, обусловленную нестабильностьюпараметров датчика Холла, тока питания и электрических параметров схемы.Отпадает необходимость в изготовлении высокостабильных источников питания датчиков Холла и термостабилизации датчиков. Это приводит к уменьшению габаритов, измерительного зонда, что позволяет проводить измерение переменных магнитных полей в узких зазорах. Формула изобретения Устройство для измерения переменной магнитной индукции, содержащее блок отсчета, преобразователь напряжение - код, датчик Холла и источник постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика Холла, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены катушка, соеди- ненная со стабилизатором постоянного тока, два формирователя, блок деления и последовательно соединенные блок управления и автоматический переключатель, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя, третий вход автоматического переключателя соединен с выходом второго формирователя, первый вход последнего подключен к входу первого формирователя и к выходу датчика Холла, второй вход второго формирователя соединен с вторым выходом блока уп741207 в ы Составитель Л. Воронинаовчик Техред О.Андрейко Корректор Г. Решетник Редакто Тираж 1019 Подписно ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4Заказ 3197/46 ектная, 4 илиал ППП Патентф, г. Ужгород,.равления, третий выход которого подключен к первому входу блока отсчета, второй вход последнего соединенс выходом блока деления, первый входкоторого подключен к первому входупреобразователя напряжение-код , 5третьему входу автоматического переключателя и второму входу первогоформирователя, при этом выход автоматического переключателя соединенс вторым входом преобразователя на- о пряжение - код, выход последнегоподключен к второму входу блока деления, а датчик Холла находится вполе катушки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 339884, кл, С 01 В 33/00, 09.02.70. 2. Авторское свидетельство СССР Р 347704, кл. 6 01 й 33/06, 25.02.71.