Цифровой магнитометр

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 022 51) 4 С 01 К 3 НИЯ ДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ Ф 13 ый поли(56) КраТарановмагнитно енко Г. В ов магнитных изме ои аппарартов, 1 тел ста Авторское с28135, кл.(54) ЦИфРовой (57) Изобретен ГНИТОМЕТ областыть относится ий и може магнитных изме Фиг. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(21) 3848382/24-21 (22) 03.12.84 (46) 07.04.87, Бюл (71) Дальневосточн институт им. В,В,К (72) В.И.Горностае (53) 621. 317. 44 (08 А.А., Скрипник Ю.А сокоточные измерители ции. В кн.: Проблемы ений и магнитоизмериуры. - М.-Л.: Изд-во 1.идетельство СССР 01 К 33/06, 1979. использовано для измерения индукциимагнитных полей в широком диапазоне.Целью изобретения является повышениебыстродействия и точности измерения,Для достижения поставленной цели вцифровой магнитометр введены цифроаналоговый преобразователь 9, усилитель 10 с управляемой полярностьювыходного напряжения, дешифратор 8нулевого состояния, компаратор 3,блок 5 определения режима счета, генератор 7 счетных импульс . Кроме того, устроиство содержит источник 1 постоянного тока, датчик Холла 2, триггер 4 знака, реверсивной счетчи 6, источник 11 компенсирующего счетмпенсационную катушку 12. Устройво работает по принципу компенсации внешнего поля полем компенсацио ной катушки 12. 2 ил.1 13022Изобретение относится к областимагнитных измерений и может быть использовано для измерения индукциимагнитных полей в широком диапазоне.Цель изобретения - повьппение быстродействия и точности измерения,На фиг. 1 приведена структурнаясхема цифрового магнитометра наФиг. 2 - временные диаграммы сигналовна выходах соответствующих блоков. 10Магнитометр содержит источник 1постоянного тока, соединенный с токовыми электродами датчика Холла 2,который последовательно соединен скомпаратором 3, триггером 4 знака,блоком 5 определения режима счета,реверсивным счетчиком 6, счетныйвход которого соединен с генератором7 счетных импульсов, а выходы соединены с входами дешифратора 8 нулевого состояния, выход которого соединенс управляющим входом триггера 4 знакаи вторым входом блока 5 режима счета,третий вход которого соединен с выходом компаратора, выходом магнитометра и входом цифроаналогового преобразователя 9, последовательно сое.диненного с усилителем 10 с управляемой полярностью выходного напря"жения, вход управления полярностью 30котороге соединен с выходом триггеразнака, источником 11 компенсирующеготока и компенсационной катушкой 12.Устройство работает на принципе компенсации внешнего поля Вполем В компенсационной катушки 12. Токовые электроды датчика Холла 2 подключены к источнику 1 постоянного тока, а холловские " к входу компара тора 3, Полярность выходного напряжения датчика Холла 2 определяется направлением результирующей магнитной индукции45В В + ВкВ случае полной компенсации магнитных полей В и В (т.е., при В = В) вектор В "- О, при наличии рас согласования Вк и В;, вектор В Ф О, На выходе компаратора 3 появляется логическая " 1", если сигнал датчика Холла положителен, и логический "0", если отрицателен. Блок 5 определения 55 режима счета вырабатывает сигнал управления режимом реверсивного счетчика 6 в зависимости от подаваемых на него сигналов компаратора 3, тригге 23 2ра 4 знака и дешифратора 8 нулевогосостояния,Блок 8 - дешифратор нулевого состояния реверсивного счетчика предназначен для выдачи сигнала в момент равенства "Лог. 0" всех разря -дов счетчика, По этому сигналу производится запись сигнала компаратора3 в триггер 4 знака и счетчик 6 переводится в режим суммирования (еслив момент нулевого состояния счетчика пройдет сигнал на вычитание, товсе разряды реверсивного счетчикаперейдут в состояние "Лог. 1", чтонедопустимо),Сигнал знакового триггера 4 определяется при.переходе счетчика черезнулевое состояние. В этот моменткомпенсирующая индукция Вх равнанулю, и на датчик Холла действуеттолько измеряемое поле В . При этомсигнал компаратора З.однозначно характеризует направление вектора В,уи запоминается в знаковом триггере4 по сигналу с дешифратора 8 нулево,го состояния. Импульсы с генератора 7 счетных импульсов изменяют код счетчика 6 всторону отработки рассогласования индукций В и В. Код реверсивногосчетчика 6 подается на дешифратор 8нулевого состояния и цифроаналоговыйпреобразователь 9. Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9 имеет величину, пропорциональную коду счетчика 6, и постоянную полярность, определяемую полярностью опорного налряжения. Для компенсации как положительного, так и. отрицательного полей В необходимо менять направление компенсирующего тока, что и обеспечивает усилитель 10 с управляемой полярностью выходного напряжения. Он либо пропускает выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 9 на источник 11 компенсирующего тока без изменений, либо инвертирует его, что зависит от состояния триггера 4 знака внешней индукции, Нагрузкой источника 11 компенсирующего тока является компенсационная катушка 12.Таким образом, реверсивный счетчик 6 постоянно отслеживает изменение индукции ВЦиФровой код, соответствующий измеренному значению индукции В, со счетчика б подается на выход устройства.формула 3 1 Зизобретения Цифровой магнитометр, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, датчик Холла, помещенный в поле компенсационной катушки, соединенной с источником компенсационного тока, а также триггер знака и реверсивный счетчик,о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с.целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и усилитель с управляемой полярностью выходного напряжения, а также дешифратор нулевого состояния, последовательно соединенные компаратор и блок определения. режима счета, генератор счетных им 02223 4пульсов, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом блока определения режима счета, второй вход которого соединен с первым входом триггера знака и выходом дешифратора, третий вход соединен с выходом триггера знака и .управляемым входом усилителя управ ляемой полярности выходного напряжения, выход которого соединен с входом источника компенсирующего тока, второй вход триггера знака подключен к выходу компаратора, вход которого 15 соединен с выходом датчика Холла,а входы дешифратора и цифроаналогово" го преобразователя соединены с выходом реверсивного счетчика и выходом устройства1302223 Ь а 7 триггер ан Составитель О.РаевскаяТехред Л. Сердюкова Корректор ин едактор Н.Тупиц сноеСР 4 ул. Проектная,Уж Производственно "полиграфическое предприяти аказ 1214/45 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодл комитета открытий кая наб.,