Устройство для создания образцового изменяющегося магнитного поля

СО 1 ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 С 01 К ЗЗ/02 ВЕННЫй НОМИТЕТ С ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТН ГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ амики АН УСаранов ство СССР ОО, 1975. во СССР /00, 1984(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЦОВОГО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ ИА ДАНИЯ ОБРАЗ- НИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретен магнитных изме пользовано для источников изм я к области ет быть исотноси нии и азцов здания ющихся в том числе,и импульсных, магнитных полей. Цельизобретения - повышение точности истабильности воспроизведения заданнойформы изменяющегося магнитного поля.Она достигается тем, что в устройстводля создания образцового изменяющегося магнитного поля введены дифференциальный усилитель 6, двухтактный усилитель мощности 7 и образцовый резистор 9, Оно содержит также и фильтров2, ш фазорегулирующих цепей 3, двасумматора 4 и 5, катушку магнитнойиндукции 8, сравнивающий блок 10, инвертор 11, интегратор 12, задающийинтегратор 1. Устройство позволяетосуществить стабилизацию и коррекцию формы магнитного поля и уменьшить динамическую погрешность покрайней мере на порядок. 2 ил.Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для создания образцовых источников изменяющихся, в том числе и импульсных, магнитных полей (ИМП).Целью изобретения является повышение точности и стабильности воспроизведения заданной Формы изменяющегося магнитного поля.На Фиг, 1 представлена Функциональная схема устройства, на Фиг,2 - структурная схема устройства с передаточными коэффициентами в операторной Форме.Устройство для создания образцового изменяющегося магнитного поля состоит из задающего генератора 1, связанного через систему и Фильтров 2, ш фазорегулирующих цепей 3 и первый сумматор 4 с первым входом второго сумматора 5, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 6, а его выход связан через двухтактный усилитель мощности 7 с катушкой 8 магнитной индукции, второй конец которой подключен к образцовому резистору 9, соединенному с инвертирующим входом дифференциального усилителя и вторым входом сравнивающего блока 10, первый вход которого связан с выходом задающего генератора 1, а выход через инвертор 11 - с входом интегратора 12, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 5, второй вывод образцового резистора 9 связан с общей шиной. Устройство работает следующим образом.Усиленный сигнал с задающего генератора 1 воспроизводит в катушке 8 магнитной индукции заданное магнитное поле. Но при протекании тока по проводникам катушки изменяется их температура, изменяется выходное сопротивление катушки и, соответственно, воспроизводимая форма магнитного поля. Выходной ток (г.) одновре менно течет и по образцовому резистору 9. При увеличении сопротивления катушки 8 магнитной индукции уменьшается протекающий ток в образцовом резисторе, а значит, увеличивается входная разность ь Пи, соответственно, выходное напряжение цв ц (г) дифференциального усилителя 6, прежнее значение 1= (с)протекающего тока восстанавливается.Данный контур стабилизации позволяет придлительной работе устройства поддерживать неизменным образцовое магнит 5 ное поле.Для восстановления требуемой формы применяется второй контур обратной связи. Разностньй сигнал Б снимаемый со сравнивающего блока 10,инвертируется инвертором 11, затеминтегрируется в интеграторе 12 ипоступает во второй сумматор 5. С помощью системы п фильтров 2 ив Фазорегулирующих цепей 3 подстраивают Фазовыеуглы гармонических составляющих задающего сигнала таким образом, чтобыпри суммировании сигналов задающегогенератора 1 П и корректирующегоБ восстанавливалась требуемая форма образцового магнитного поля. Включение блоков системы п фильтров 2 шфазорегулирующих цепей 3 и первогосумматора 4 в основной тракт позволяет значительно улучшить параметрывоспроизводимого образцового магнитного поля, так как устраняется погрешность подстройки Фазовых углов гармоник во втором контуре обратнойсвязи и связанные с ним наводки иЗО уменьшается динамическая погрешностьвоспроизведения, возникающая вследствие запаздывания сигналов с корректирующего тракта,Погрешность усилительной части35 структурной схемы (фиг.1), включающейдифференциальный усилитель, усилительмощности, нагруженный на катушку,подсоединенной в цепь обратной связи(ОС), равна1 ср 1Кк р Кр. + .ЧТк "М,р 1)где Щ, - коэффициент обратной связина постоянном токе;3 - текущий коэффициент обратнойсвязи;коэффициент передачи,- погрешность цепи обратнойсвязи;1 к - погрешность прямой цепи;с - фазовый сдвиг в цепи обратной связи.При воспроизведении полигармонического сигнала и при Е155погрешность, вносимая п-й гармоникой, равна ( ),й1ц у + - ( +1 соз п ), (2)ц=пР 1+пк1+рТ+- - (грТ+р ЬТ)1йЕг 1+рт 50 1+рт+ (р+р - ) Т 1 яЬ где- погрешность цепи ОС на игармонике;погрешность прямого трактана п-гармонике. Иэ уравнений (1) и (2) видно, каким образом можно стабилизировать при высоком быстродействии устройства выходной ток, а следовательно, и образцовое магнитное поле.На структурной схеме (фиг2) с передаточным коэффициентом в оперативной форме представлена общая передаточная функция устройства: г1(Р)1+- - + ,451 Г+ЮЬрТ 1 сг1+рт а при коэффициенте 1 - а, передаточная функция устройства М(Р 1 - 1, т.е. устройство приобретает безынерционные свойства,Таким образом, удается осуществить стабилизацию и коррекцию формы магнитного поля и уменьшить динамическую погрешность по крайней мере на порядок, применяя данные принципы построения устройства для создания образцового изменяющегося магнитного поля. Формула изобретения Устройство для создания образцового изменяющегося магнитного поля,содержащее задающий генератор, первыйсумматор, катушку магнитной индукции,сравнивающий блок, инвертор, п фильтров, щ фазорегулирующих цепей, второй сумматор и интегратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и стабильностивоспроизведения заданной формы изменяющегося магнитного поля, дополнительно введены дифференциальный усилитель, двухтактный усилитель мощно-,сти и образцовый резистор, причем задающий генератор соединен через систему и фильтров, ш фазорегулирующихцепей и первый сумматор с вторым сумматором, выход которого подключен кнеинвертирующему входу дифференциального усилителя, инвертирующий входкоторого соединен с катушкой магнитной индукции и образцовым резистором,соединенным с общей шиной, выход дифференциального усилителя подключенчерез двухтактный усилитель мощностик второму выводу катушки магнитнойиндукции, выход сравнивающего блокачерез инвертор и интегратор соединенс вторым входом второго сумматора,первый вход сравнивающего устройствасоединен с задающим генератором, авторой вход соединен с образцовымрезистором,1273752 оставитель В. ехред В.Кадар ь Веселовска едакт орректор В. Бутя 28смите Подписное открская Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Р аказ 6467/38 ВНИИПИ по д 113035, Тираж осударственного ам изобретений сква, Ж, Рауш СССРчд. 4