Устройство для измерения магнитной индукции постоянного магнитного поля

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик п 954907(22)Заявлено 06.03,81(2) 32 у 969/18-21.с присоелинениеи заявки левно делан нзобретеннй н открытнй(7) Заявитель БИБдц 0 тк к 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ 1Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерения магнитной индукции .постоянного магнитного поля и может быть использовано при измерении магнитной индукции в воздушных зазорах- каналах и отверстиях электротехнических устройств, а также их полей рассеяния,Известны устройства для измерения магнитной индукции, в которых линеаризация характеристики датчика Холла осуществляется путем ее коррекции в диапазоне измерений за счет автоматического изменения выходного напряжения датчика Холла или его тока управления с помощью ряда пороговых устройств, срабатывающих при достижении выходным напряжением датчика Холла определенного значения 1 .В этом случае линейность характеристики преобразования определяется числом точек коррекции, т. е. количеством пороговых устройств, и.можетбыть получена весьма высокой. Однаконаличие у пороговых. устройств явле"ния гистерезиса приводит к неоднозначности результатов измерений в районеточек коррекции характеристики и,как следствие, к появлению дополни"тельной погрешности измерений. Недостатком таких средств измерений также является их сложность. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения магу нитной индукции, содержащее последовательно соединенные стабилизатор .тока, датчик Холла, усилитель а также регистрирующий прибор 21..Однако это устройство обладает существенной погрешностью при измерении магнитной индукции более 0,1- 0,2 Тл, что обусловлено нелинейно- стью характеристики датчика Холла.Цель изобретения - повышение точ" ности измерений.Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения магнитной индукции постоянного магнитного поля, содержащее последовательно соединенные стабилизатор тока, датчик Холла и усилитель, а также регистрирующий прибор, введены последовательно соединенные операционный усилитель, цепочка иэ двух встречно-параллельно вклюценных полупроводниковых диодов, 10 масштабный преобразователь и сумматор, второй вход которого соединен с выходом усилителя и входом операционного усилителя, а выход - с регистрирующим прибором, 15На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные стабилизатор 1 тока, датчик 2 Холла, усилитель 3 операционный 0 усилитель 4, цепочку 5 из двух встречно-параллельно включенных полупроводниковых диодов, масштабный преобразователь 6, сумматор 7 и регистрирующий прибор 8, причем второй вход сумматора 7 связан с выходом усилителя 3.Устройство работает следующим образом. Датчик 2 Холла управляется током 1 стабилизатора тока. Выходнее на 3пряжение Одатчика 2 Холла поступает на вход усилителя 3 и после усиления на второй вход сумматора 7. Напряжение Ос выхода усилителя 3 поступает также на вход операционного усили 35 теля 4, к выходу которого подключена цепочка 5 из двух встречно-параллельно включенных диодов. Коэффициент передачи масштабного преобразователя б40 устанавливается таким, чтобы на первый вход сумматора 7 поступало напряжение Ом, равное составляющей напряжения О, обусловленной нелинейностью характеристики датчика Холла 2 с противоположным знаком. В этом45 случае выходное напряжение Ос сумматора 7 поступающее на вход регист)15 ирующего прибора 8, определяется линейной составляющей напряжения О, т. е. пропорционально измеряемой маг 50 нитной индукции, Погрешность линеаризации характеристики преобразования определяется точностью аппроксимации зависимости погрешности нелинейности датчика 2 Холла от измеряемой магнит ной индукции. Эта точность может быть получена весьма высокой для обеих полярностей измеряемой магнитной индукции за счет использования соответствующих участков нелинейной вольт амперной характеристики диодов цепочки 5, что достигается установкой необходимого коэффициента усиления операционного усилителя 4 и коэффициента передачи масштабного преобразователя3 6. При этом линеаризация характеристики преобразования обеспечивается для любого характера зависимости магнитной чувствительности датчика Холла 2 от магнитной индукции, например, простым переключением входов операционного усилителя 4. Так, при использовании датчика Холла 2, магнитная чувствительность которого увеличивается с ростом магнитной индукции, напряжение О должно поступать на инвертирующий вход операционного усилителя 4, а при использовании датчика Холла 2 с другим характером за-, висимости магнитной чувствительности - на его неинвертирующий вход.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность измерений магнитной индукции постоянного магнитного поля при любом характере нелинейности преобразователя Холла. Например, использование в качестве масштабного преобразователя 6 делителя напряжений на резисторах, а в качестве сумматора 7- дифференциального операционного усилителя, позволяет обеспечить компенсацию нелинейности характеристики преобразования для датчиков Холла разных типов в 15-20 раз.Формула изобретенияУстройство для измерения магнитной индукции постоянного магнитного поля, содержащее последовательно соединенные стабилизатор тока, датчик Холла и усилитель, а также регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные операционный усилитель, цепочка иэ двух встречно-параллельно включенных полупроводниковых диодов, масштабный преобразователь и сумматор, второй вход которого соединен с выходом. усилителя и входом операционного усилителя, а выход - с регистрирующим прибором.Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5Заказ 6426/46 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 8 458791, кл, 6 01 В 33/06.