Микровеберметр

)4 БРЕ САН ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССР424091, кл. С 01 В. 33/02, 1972.Авторское свидетельство СССР443343, кл. С 01 В 33/02, 1972. (54)(57) ИИКРОВЕБЕРМЕТР, содержащий измерительную катушку, подключенную к первому входу интегратора, состоящего из операционного усилителя с резистором на входе и конденсатором в цепи обратной связи, корректирующий запоминающий усилитель, вход которого через ключ соединен с выходом а выход - с вторым входом интегратора, компаратор, подключенный к выходу интегратора, генератор опорного напряжения и отсчетный блок, выполнен ный в виде цифрового измерителя временных интервалов, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем снижения влияния внешних магнитных полей, в него введены пороговый элемент, элемент задержки, элемент И-НЕ, второй ключ, триггер и дифференциальный источник тока, первый вход которого подключен к выходу генератора опорного напряжения, а второй вход - к первому входу интегратора и входу по-. рогового элемента, выход которого соединен с входом элемента задержки, входом сброса триггера и входом сброса отсчетного блока, первый вход которого связан с выходом элемента за-держки и управляющим входом первого ключа, второй вход отсчетного блока соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй вход - с вы- Я ходом триггера и управляющим входом второго ключа, включенного между выходом дифберенциального источника ОО тока и вторым входом интегратора, счетный вход триггера связан с выходом отсчетного блока.1 О Измерительная катушка 1 подклю- З 5 чена к первому входу интегратора 2, содержащего входной резистор 3 и операционный усилитель 4 с конденсатором 5 в цепи обратной связи, выход интегратора 2 связан с входом компа- ф ратора 8 и входом ключа 6, последовательно соединенного с корректирующим запоминающим усилителем 7, выход которого подключен к второму входу операционного усилителя 4. Отсчетный блок 12 состоит из соединенных последовательно генератора 13 тактовых импульсов, элемента 14 совпадения, счетчика 15 импульсов с индикацией, Выход отсчетного блока 12 связан со 50 счетным входом триггера 16, выход триггера 16 подключен к управляющему входу ключа 19 и второму вхоцу элемента И-НЕ 11, первый вход которого связан с выходом компаратора 8, а выход - с вторым входом элемента 14 совпадения, первый вход которого соединен с выходом элемента 10 заИзобретение относится к измерительной технике и презназначено для измерения магнитного потока импульсно- индукционным методом, в частности при проведении автоматизированного контро- ля характеристик постоянных магнитов.Целью изобретения является повышение точности измерений путем снижения влияния внешних магнитных полей на результаты измерений.Снижение влияния внешних магнитных полей обеспечивается при помощи задания фиксированного времени интегрирования, кратного периоду помехи, сигнала измерительной катушки и компенсации сигнала помехи при интегрировании опорного напряжения.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.20Микровеберметр содержит измерительную катушку 1, интегратор 2, состоящий из резистора 3, операционного усилителя 4, конденсатора 5, первого ключа 6, корректирующий запоминающий усилитель 7,компаратор 8, пороговый элемент 9, элемент 10 задержки, элемент И-НЕ 11, отсчетный блок 12, содержащий генератор 13 тактовых импульсов, элемент 14 совпадения и счетчик 15 импульсов с индикацией, триггер 16, генератор 17 опорного напряжения, дифференциальный источник 18 тока, второй ключ 19,держки и управляющим входом ключа Ь, Вход порогового элемента 9 подключен к первому входу интегратора 2 и второму входу дифференциального источника 18 тока, первый вход которого соединен с генератором 17 опорного напряжения, а выход через ключ 19 подключен к второму входу интегратора 2. Выход порогового элемента 9 связан с входом элемента 10 задержки и входами установки нуля счетчика 15 импульсов с индикацией и триггера 16.Микровеберметр работает следующим образом.Йзменение магнитного потока в из мерительной катушке 1, вызванное, например, прохождением через зазор ее магнитопровода (не показан) постоян,ного магнита приводит к возникновению ЭДС, равной величине где У - величина потокосцепленияЭтекущее время,Форма напряжения на зажимах измерительной катушки 1 показана на фиг,2,а. Первый импульс с выхода измерительной катушки 1 приводит к срабатыванию порогового элемента 9, которыйзапускает элемент 10 задержки и производит сброс счетчика 15 импульсовс индикацией и триггера 16, Выходныесигналы порогового элемента 9 и элемента 10 задержки показаны соответственно на фиг. 2 б,в. Импульс с выхода элемента 10 задержки закрываетэлемент 14 совпадения отсчетногоблока 12 и открывает ключ 6 подключая вход корректирующего запоминающего усилителя 7 к выходу интегратора 2. Импульс на выходе элемента 10задержки заканчивается через интервал времени после обратного опрокидывания порогового элемента 9. Этавременная задержка необходима длякомпенсации дрейфа выходного напряжения интегратора 2 после окончанияпервого импульса с выхода измерительнои катушки 1. После окончания выходного импульса элемента 10 задержкизакрывается ключ 6, фиксируя величину тока на выходе корректирующего запоминающего усилителя 7, одновременнооткрывается элемент 14 совпадения ина вход счетчика 15 импульсов с индикацией начинают поступать импульсы с1187116в выходной выражением звыхода генератора 13 тактовых импульсов.С этого момента начинается процесс измерения. На вход интегратора 2 поступает сумма полезного сигнала Щ) и сигнала помехи еи, который возникает из-за воздействия на измерительную катушку 1 внешних магнитных полей. Интервал времени 1 интегрироивания определяется временем заполне- О ния счетчика 15 импульсов с индикацией,1где М - емкость счетчика 15 импульсовс индикацией;15Т - период выходных импульсовгенератора 17 тактовых импульсов.Напряжение 0 ц) на выходе интегратора 2 в момент времени (фиг.2 д) равно иО 1 ц)- еи 1 е фа 1 1) где Рс - постоянная времени интегратора 2. Если величинами задается кратной периоду помехи.е (1) путем соот. пветствующего выбора величин .М и30 значение интеграла е можно счиотать равным нулю.Следовательно, можно считатьи 35е,оТаким образом, при правильномвыборе величина 1, О(т,) не будетзависеть от напряжения помехе (е)иПри переполнении счетчика 15 импульсов с индикацией на его вьглодеформируется импульс, вызывающий опрокидывание триггера 1 б, сигнал с еговыхода открывает ключ 19, который45подключает выход дифференциальногоисточника 18 тока к второму (токовому) входу интегратора 2. Дифференциальный источник 18 тока осуществляет преобразование входных напряжений50 4ток 1в соответствии с и,- еВЫ 1(3) где Ии - величина опорного напряжениягенератора 17 опорного напряжения 1ев, - ЭДС измерительной катушки. 11й - величина сопротивления резистора 3,Результирующий входной ток Э опеВх рационного усилителя 4 равен6 кЭ - +3в и выкили с учетом выражения (3)вкТаким образом, входной ток операционного усилителя и в этом случае не зависит от напряжения помех, создаваемых внешними магнитными полями.В интервале времени В - 1 (фиг.2) выходное напряжение интегратора 2 изменяется линейно до тех пор, пока не достигнет нулевого значения. В момент времени 1, сработает компаратор 8 (фиг, 2,е), на выходе элемента И-НЕ 11 установится потенциал логического нуля, а элемент 14 совпадения закроется и в счетчике 15 импульсов с индикацией зафиксируется число,п, равноеО(1) си- - "1или с учетом выражения (2)иечааЧит О,тгде а - изменение потокосцепленияв измерительной катушке 1.Таким образом, предлагаемый микровеберметр обеспечивает повьппение точности измерения за счет снижения влияния помех путем задания фиксированного значения времени интегрированияЭ кратного периоду помехи, и компенсации напряжения помех с помощью дифференциального источника тока при интегрировании опорного напряжения Ув.