Цифровой измеритель магнитной индукции

. А. Н. Фонда 71) Заявнтел 4) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КЦИИ ерителя является 1Изобретение относится к магнитным измере-. ниям и может быть использовано для прецизионного измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей.Известен измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла, источник перемен 5 ного тока, дополнительную катушку, источник постоянного .тока, преобразователь напряжение.код, реверснвнфй счетчик, делитель, блок управления, цифровой отсчетный блок 13.Недостатком данного измерителя является 10 низкая точность.Известен цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий переключатель, первым входом соединенный с выходом датчика Холла, вторым входом - с выходом блока питания и первым входом фазочувствнтельного элемента, а третьим входом - с управляющим входом преобразователя напряжение - число импульсов, с первым входом реверсивного20 счетяка и первым выходом элемента фиксации момента окончания кодирования, вторым выходом через анализатор уровня соединенного с первым выходом реверсивного счетчика,вторым входом подключенного к вхощоэлемента фиксации момента окончания кодирова. ния, и с входом цифрового отсчетного блока, выход переключателя соединен с входом пре, .образователя йапряжение - число импульсов , и с вторым входом фазочувствительного эле мента, выход которого подключен к. первму входу блока управления операциями, вторым входом соединенного с выходом анализатора уровня, а выходом - с вторым входом ревер.сивного счетчика 2).Недостатком данного измнизкая точность.Цель изобретения - повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измернгель магнитной индукции, содержащий переключатель, первым входом соединенный с выходом датчика Холла, вторым входом - с выходом блока питания и первым входом фазочувствительного элемента, й"третьим входом - с управляющим входом преобразователя . напряжение число импульсов, с первым входом реверсивного счетчика и .первым входом элемента фиксации момента, через анализатор уровня соединенного с нер 4вым выходом реверсивного счетчика, вторымвходом подключенного к входу элемента фиксации момента фиксации момента окончаниякодирования, и с входом цифрового отсчетноного блока,. выход переключателя соединенс входом преобразователя напряжение - числоимпульсов и с вторым входом фазочувствительного элемента, выход которого подключен к первому входу блока управленияоперациями, вторым входом соединенногос выходом анализатора уровня, а выходом -с вторым входом реверсивного счетчика,введены блок анализа, четыре элемента И, 1элемент ИЛИ и два триггера, причем входблока анализа подключен к первому выходуреверсивного счетчика, а выход - к первымвходам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с третьим и щчетвертым выходами элемента фиксации момента окончания кодирования, пятый выходкоторого подключен к первым входамтриггеров, а шестой н седьмой выходы соединены соответственно с первыми входамитретьего и четвертого элементов И, выходамиподключенных к входам элемента ИЛИ, квыходу которого подключен третий вход реверсивного счетчика, выходы первого и второго элементов И соединены с вторымивходами первого и второго триггеров, выходами подключенных соответственно к второму входу четвертого элемента И и к четвертому входу реверсивного счетчика, выходпреобразователя напряжение - число импульсов соединен с вторым входом третьегоэлемента И и с третьим входом четвертогоэлемента И,На чертеже представлена схема цифровогоизмерителя магнитной индукции.Цифровой измеритель магнитной индукциисостоит из датчика 1 Холла, переключателя 2,блока 3 питания, преобразователя 4 напряжение - число импульсов, реверсивного счетчика5, фазочувствительного элемента 6, блока 7управления операциями; цифрового отсчетного ффблока 8, элемента 9 фиксации момента окончания кодирования, блока 10 анализа, элементов11 - 14 И, элемента 15 ИЛИ, двух триггеров16 и 17 и анализатора 18 уровня.Устройство работает в три такта, ЯВ первые два такта происходит анализрезультатов измерения каждого иэ тактов.В третий такт происходит алгебраическое сложение результатов измерения второго и третьего тактов, если ( 1 х - Оэ) )1 0Мгде 1 Х - ЗДС Холла;О - напряжение неэквипотенциальностидатчика Холла,. 27 4и исключение из суммарного результата значе.ния (1 я - Оэ) при 1 хО.Пусть в первый такт измерения выход. ной сигнал .датчика .1 Холла равен ( О 1 г - Онв). Этот сигнал через переключатель 2 поступает на преобразователь 4 йапряжение- число импульсов. Результат преобразования в виде импульсов поступает через элемент 13 И и элемент 15 ИЛИ на реверсивный счетчик 5. результат преобразования запоминается в реверсивном счетчике 5 Мч= К (1 х - О, ), где К - коэффициент преобразования преобразо. вателя напряжение - число импульсов. Если й.1 не превышает определенного значения,срабатывает блок 10 анализа. Управляющий сигнал блока 10 анализа через элемент 11 И поступает на единичный вход первого триггера 16,В конце первого такта измерения элемент 9 фиксации момента окончания кодирования%коммутирует переключатель 2. Во второй такт измерения выходной сигнал датчика 1 Холла равен (О= 1 х + Ов), Это напряжение поступает на преобразователь 4 напряжение- число импульсов, откуда в виде последователь. ности импульсов через элемент 12 И поступа. ет на реверсивный счетчик 5, В конце .второго такта измерения происходит коммутация пеРе.ключателя 2,В третий такт измерения на ревер. сивный счетчик 5 не поступают импульсы с преобразователя 4 напряжение-число импульсов через элемент 13 И, так как на третий его вход подается запрещающий потенциал с триг. гера 16. Если же сигнал датчика 1 Холла в пер. вый такт измерения превышает определенный уровень, то блок 10 анализа не срабатывает. Поэтому в третий такт измерения производится алгебраическое суммирование результатов изме. реиия двух (второго и третьего) тактов в ре версивном счетчике 5.Ийформация о виде операции в третьем такте выделяется с помощью фазочувствитель. нож элемента 6. Блок 7 управления операциями, в зависимости от состояния фазочувстви. тельного элемента 6 в фетьем такте, выдает определенный командный сигнал на реверсивный счетчик 5. Когда 1 хО в реверсивном счетчике 5 производится суммирование резуль. татов измерения, при 1 Х ( Он производится их вычитание. При 11 ) О, результат измерения будети - к (1.-оиэ)+к(1+О,)- гк 1.Пи 1 х( Онв результат измерения будетН -К(О,+1)-К(О,Ц) - 2 К 1,.Если в первый такт измерения выходной сигнал датчика 1 Холла равен (11 Оп ), то блок 10 анализа ие сработает. Во второй такт измерения, когда выходной сигнал датчика 1 Холла 1 я - Оив, не превышает определенный уровень; срабатывает блок 10 анализа, и выда5 100492ет управляющий сигнал, поступающий черезэлемент 14 И на единичный вход триггера 17.При поступлении сигнала триггер 17 выдаетсигнал, устанавливающий реверсивный счетчик5 в нулевое положение, В третий такт изме- эрения через элемент 13 И на реверсивныйсчетчик 5 поступает число импульсовпропор."иональ"ое (1 х+ ОНв)г так как 1 х - Ощгтой=й и= О+ К (1+Ц, 1:К(1 х+О,1 ОЕсли же сигнал датчика 1 Холла во вто-.рой такт измерения (1 х - О) превышаетопределенный уровень, то блок 10 анализане срабатывает и не выдает управляющийсигнал на триггер 17.Ввиду этого в. реверсивном счетчике 5производитсясуммирование или вычитаниерезультатов измерения двух тактов.При 1О ив производится суммирование результатов измерения и поэтому работаизмерителя ничем.не отличается от ранееописанной работы. При 1 х( Оеев уровеньвыходного сигнала датчика 1 Холла в третийтакт будет больше, чем во второй такт,Авализатор 18 уровня выдаетуправляющийсигнал на блок 7 управления операциями,когда число в реверсивном счетчике 5 привычитании результатов измерения двух тактов станет равным нулю. При этом блок 7управления операциями изменяет направление30счета в реверсивном счетчике 5, В результатереверсивный счетчик 5 зафиксирует число импульсов, пропорциональное ЭДС Холлак=ки,+ек) =и,-е+ее) к:, м ан-юг=к(и; )-кр,-е)+гке:Применение новых элементов: блока анализа, триггеров и элементов И, ИЛИ выгодноотличает предлагаемый цифровой измерительмагнитной иищгкции от известных, так какпозволяет повыать точность результатов изме. яэрения на границе изменения направления маг.нитного поля в связи с тем, что независимоот направления магнитного поля из результатаизмерения исключается напряжение неэквинотенциальности. ЯФормула изобретенияЦифровой измеритель магнитной индукции,содержащий переключатель, первым входом сое.6диненный с выходом . датчика Холла, вторым1входом - с выходом блока питания и первым входом фазочувствительного элемента, а тре-. тьим входом - с управляюТцим входом пре. образователя напряжение - число импульсов, с первым входом реверсивного счетчика и первым выходом элемента фиксации момента окончания кодирования, вторым выходом через анализатор уровня соединенного с первым выход. дом реверсивного счетчика, вторым входом подключенного к входу элемента фиксации момента окончания, кодирования, и с входом цифрового отсчетного блока, выход переклю чателя соединей с входом преобразователя иа. пряжение - число импульсов и с вторым входом фазочувствительного элемента, выход о. торого подключен к первому входу блока управления операциями. вторым входом соединенного с выходом анализатора уровня, а выходом - с вторым входом реверсивного счетчика, о т. л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок анализа, четыре элемента И, элемент ИЛИ и два триггера, причем вход, блока анализа подключен к первому выходу реверсивного счетчика, а выход - к первым входам первого и второго элементов И, вторьее входы которых соединены с третьим и четвертым выходами элемента фиксации момента окончания кодирования, пятыи выход которо. го подключен к первым входам триггеров, а шестой и седьмой выходы соединены соот. ветственно с первыми входами третьего и чет. вертого элементов И, выходами подключенных к входам элемента ИЛИ, к выходу которого подключен третий вход реверсивного счетчиКа, выходы первого. и второго элементов И соединены с вторыми входами первого и второ. го триггеров, выходами подключенных соот. ветственно к второму. входу четвертого элемента И к четвертому входу реверсивного счетчика, выход преобразователя напряжение - число импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И и с третьим входом четвертого элемента И. Источники инфо рмацин,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Жф 347704,кл. 6 01 й 33/06, 25.11,71. 2. Авторское свидетельство СССР йф 367794,кл. 6 01 й 33 Об, 18.05,70.1004927 акаэ 1877/5 Тираж 708ИИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий .5, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 303 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ая Составитель Т, Красноедактор Н. Воловик Техред Ж.Кастелевич