Устройство для измерения азимутальной неоднородности магнитного поля

Союз Советских Социалистических Республик(5)М К 3 с присоединением заявки Мо,С 01 Я 33/02 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(73) Заявитель Читинский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОИ НЕОДНОРОДНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для измерения азимуталь- ной (суммарной), статической (амплитудной) и фаэовой (временной) неод нородностей магнитных полей ускорителей или других установок с синусоидальными полями.Известно устройство для измере. ния азимутальной неоднородности маг О нитного поля по основному авт, св. Р 464860, позволяющее получить инФормацию о статической и фазовой не- однородностях в виде амплитуд импульсных сигналов Щ . Оно состоит 15 из измерительного датчика, подключенного к последовательно соединенным Формирователю остроконечных импульсов, каскаду задержки, Формирователю прямоугольных импульсов и ключу, вы ход которого соединен с индикатором, контрольного датчика, подключенного к одномувходу вычитающего блока, к другому входу которого присоединен измерительный датчик, а его выход соединен с вторым входом ключа.Устройство имеет ряд погрешностей. Во-первых.ограниченный динамический диапазон измерений - устройство пред- назначено для измерений при малых азовых сдвигах, когда с достаточнойстепенью точности можно принять, что51 п= Ч, сОБ фР = 1 (Ч .= 1-3 ); прибольших фазах резко возрастает погрешность измерения статической неоднородности аОв, нз-за наличия вней фазовой составляющей (соьЮ + 1),Во вторых, ограниченные функциональные возможности прибора - он можетизмерять лишь максимальные значениястатической и Фазовой неоднородностейа значения этих величин в любой момент времени можно получить лишьрасчетным путем. Трудно оценить также и флуктуации этих величин. С ростом измеряемой Фазы свыше единиц градусов точность измерений резко падает часто до недопустимо значительнойвеличины. Точность измерений снижается также и потому, что измеряютсяимпульсные напряжения, Синусоидальные напряжения, например, при прочихравных условиях можно измерить сбольшей точностью.Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности измерений,Это достигается тем, что устройство, содержащее последовательновключенные формирователь остроконечных импульсов, каскад задержки, формиронатель стробимлульсов, ключ ииндикатор, а также измерительный датчик, подключенный и входу формирователя остроконечных импульсов и входуычитающего блока, к второму входуоторого подключен конт рольный датчик,снабжен выравнинателем амплитуд сигналов, вторым и третьим нычитающимиблоками и переключателем, при этомвходы выравнивателя соединены с выходами датчиков, его выход - с входом второго блока вычитания, второйвход которого соединен с выходомконтрольного датчика, входы третьегоблока вычитания соединены с выходамипервого и второго блоков вычитания,,выходы всех блоков вычитания подключены к входам переключателя, а выходпоследнего соединен с вторым входомключа.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Измеритель содержит контрольный 1и измерительный 2 датчики магнитногополя (или источники исследуемых сигналов),перный нычитающий блок 3, формирователь остроконечных импульсов 4,блок задержки 5, формирователь стробимпульсов 6, ключ 7, индикатор 8, выранниватель амплитуд 9, второй 10 итретий 11 нычитающие блоки и переключатель 12 на три положения.Принцип действия устройства за ключается в следующем. Пусть опорнымпо амплитуде будет сигнал с контрольного датчика 1 (О), за опорный вовремени возьмем сигнал с измерительного датчика 2 (О), Подавая этисигналы на первый вычитающий блок 3,получим на его ныходе разностныйсигналОг =О -О =Ц, соьГьптмЗЕ+О ьпМсоидт 1 м-О ь)паОба сигнала подаются также на ныранниватель амплитуд 9, в качествекоторого могут быть использованы,например, следящие системы или иныеустройства, выравнивающие сигнал Она уровне опорного О . Подавая затемэти сигналы на второй блок вычитания10, получим на его выходе" ОП 1 5ПВС помощью вычитающего блока 11 получимОр=О;1 = (О -О ) ьпФ 1 =Ю 3,ьпядиИз уравнений видйо, что Ор, содержитсинусоидальные составляющие, несущиеинформацию и о фазовой, и о статической неоднородностях; Ор- информацию только о фазовой неоднородности;О),- информацию только о статическойнеоднородности,Применяя выравниватель 9 и дополнительные вычитающие блоки 10, 1140 45 50 55 Формула изобретенияУстройство для измерения аэимутальной неоднородности магнитного поля по авт. сн. Ф 464860, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерений, он снабжен выравнинателем амплитуд сигналов, вторым и третьим нычитающим блоками и переключателем, при этом входы выравнивания соединены с выходами датчиков, его выход - с входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом контрольного датчика, входы третьего блока вычитания соединены с выходами первого и второго блоков вычитания, выходы всех блоков вычитания подключены к входам переключателя, а выход последнего соединен с вторым входом ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское снидетельство СССР Р 464860, кл. 6 О. Р 25/00, 1975.удается получить информацию о статической и фазонрй неоднородностях ввиде синусоидальных сигналов. Следовательно, непосредственно с помощью;вольтметра, используя переключательЙ 2 и подключая его поочередно к ныхо.дам блоков вычитания, можно получитьинформацию о суммарной (с блока 3),фазовой (с блока 10) и статической(с блока 11) неоднородностях, т.е,могут быть измерены и мгновенные зна чения этих величин в любой моментвремени, что освобождает от необходимости проводить вычислительные работы, при условии, что каскад задержки должен обеспечить возможность 5 плавной регулировки задержки пскрайней мере н пределах отО/2 дой(снебольшим запасом) .Назначение этих блоков следующее.Формиронатель 4 формирует остроконечрр ные импульсы в моменты перехода напряжением О нулевых значений. Этоможет быть, например, усилитель-ог-,раничитель и дифференцирующая цепь.Блок задержки 5 позволяет задержатьсформированный импульс на требуемоевремя, при этом предусматриваетсявозможность плавной регулировки задержки. В качестве такого блока может быть использован однонибратор,фантастрон и т.п. формирователь 6 30 формирует короткий прямоугольный импульс, который управляет работойключа 7 и позволяет "вырезать" изисследуемого сигнала импульс, амплитуда которого несет информацию об 35 измеряемой неоднородности, а егополярность - о знаке неоднородности., 785810Р аказ 8836750Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва ЖРа сная наб. Пент , г. ужгород, ул ПП Фил Составитель Е. ДанилРедактор Е. Гонча Техед А, АчЭ то С. Щомодписное тная,