Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 983602.(22) Заявлено 02.07.81 (21) 3310519/18-21 51 М. Кл.з С 01 Н 33/02 с присоединением заявки Ио -Государственный комитет . СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 23.1282 Бюллетень Мо 47 Дата опубликования описания 23.12.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙИзобретение относится к магнитным измерениям и может бытьиспользовано для измерения индукции переменных магнитных полей в широком частотном диапазоне.Известны устрсйства для измерения магнитной индукции переменных магнитных полей, содержащие преобразователь Холла, генератор постоянного напряжения, усилитель переменного тока и выпрямитель. 1.Однако данным устройствам свойственна низкая точность измерений, обусловленная высоким уровнем наводск в выходной цепи преобразователя, 15 Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство, содержащее датчик Холла, источник постоянного тока, катушку, стабилизатор постоянного тока, два.формирователя постоянного и переменного напряжений, автоматический переключатель, преобразователь напряжение - код, блок деления, отсчетный блок и блок управления 2.Однако данным устройствам свойственно низкое быстродействие и невы-. сокая точность измерений, обусловленная частотной зависимостью преобразо вания переменного напряжения в постоянное.Цель изобретения - повышение точности измерения и быстродействия,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения индукции переменных магнитных полей, содержащее псследовательно соединенные генератор постоянного тока, датчик Холла, формирователь постоянного напряжения, вход которого связан с входом формирователя переменного напряжения, а также последовательно соединенные преобразователь напряжения - код, блок деления и отсчетный блок, причем датчик Холла расположен в поле катушки индуктивности, подключенной к,стабилизатору псстоянного тока, дополнительно введены последовательно соединенные блок определения экстремума и второй пре образователь налряжение - код, второй вход которого связан с выходом формирователя переменного напряжения и входом блока определения экстремума, первый вход подключен к первому входу первого пресбраэователя напряжение - код, а выход соединен с вторым входом блока деления, причем второй вход первого преобразователянапряжение - код подключен к выходу Формирователя напряжения.На чертеже изображена структурная схема устройства.устройство для измерения индукции переменных магнитных полей содержит датчик 1 Холла, генератор 2 постоянного тока, катушку 3 индуктнвности, стабилизатор 4 постоянного тока, Формирователи постоянного 5 и переменного б напряжений, блок 7 определения 10 экстремума, быстродействующие преобразователи 8 и 9 напряжение - код, блок 10 деления, отсчетный блок 11.Устройство работает следующим образом. 15Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный индукции.переменного измеряемого поля и индукции дополнительного постоянного магнитного поля, создаваемого катушкой 3 индуктивности, питаемой от стабилизатора 4 постоянного тока, поступает на формирователи 5 и б постоянного и переменного напряжений.Величина сигнала в момент прохож дения максимального значения описывается формулой-пе 1 емок втАов)где В - чувствительность датчика 30Холла;Эп - ток питания датчика Холла;ВМ - экстремальное значение индукции переменного магнитного поля; 35Воп - значение индукции постоянного магнитного поля.Формирователи 5 и 6 постоянногои переменного напряжений обеспечивают разделение постоянной и переменной составляющих соответственно,Цикл измерения однотактовый,В момент прохождения экстремального значения, определяемого блоком7 определения экстремума, происходит одновременный запуск быстродействующих преобразователей напряже.ние - код 8,и 9, выходные значениякоторых описываются формулами соответственно1 50Кп.8=оп Кгде К - коэффициент преобразованияформирователя постояннойсоставляющей;К 4 " коэффициент преобразованияпервого преобразователянапряжений - код.М,= 5 .э,.вм кгДе.К - коэффициент преобразованияФормирователя переменной составляющей; К" - коэффициент преобразованиягвторого преобразователя напряжение - код.В результате деления кодов в блоке деления 10 имеемм 2 е к 2 эп Вмак к к 2 к 2 вмак й =з Ме к, э.в к= кке д,Из последнего выражения видно, что отсчетный блок 11 зафиксирует код, пропорциональный максимальному значению индукции переменного магнитного поля, не зависящей от нестабильности питания датчика Холла и его паРаметров, вносящих превалирующее значение в погрешность измерения, при стабильных значениях коэффициентов преобразования формирователей 5 и 6 переменной и постоянной составляющей и преобразователей 8 и;9 напряжение - код.формула изобретенияУстройство для измерения индукции переменных магнитных полей, содержащее последовательно соединенные генератор постоянного тока, датчик Холла, формирователь постоянного напряжения, вход которого связан с входом Формирователя переменного напряжения, а также последовательно соединенные преобразователь напряжение - код, блок деления и отсчетиый блок, причем датчик Холла расположен в поле катушки индуктивности,.подключенной к стабилизатору постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок определения экстремума и второй преобразователь напряжение - код, второй вход которого связан с выходом формирователяпеременного напряжения и входом блока определения экстремума, первый вход подключен к первому входу первого преобразователя напряжение - код, а выход соединен с вторым входом блока деления, причем второй вход. первого преобразователя напряжение - код подключен к выходу Формирователя напряжения.Источники информации,принятые во внимание при эксйертизе1. Афанасьев Ю. В. Иагнитометрические преобраэователи, приборы, установки, Л., ффЭнергияфф, 1972,с. 202-203.2. Авторское свидетельство СССРР 741207 кл, 6 01 В 33/02, 1977.