Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля

(51)4 С 3/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТ вевй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н АВТОРСКОМУ СВИД(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение может быть использовано при точечных измерениях индукции переменного магнитного поля, Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, преобразователь.2 Холла, широкополосный усилитель 3,блок (Б) 13 задержки, регистрирующийБ 14, экстрематор 5, аналого-цифровой преобразователь 4, регистры 9,10, элементы И 6-8, триггер 2, счетно-решающий Б 11, включающий Б 15,16 возведения в квадрат, сумматор 17и Б 18 для извлечения корня квадратного. Устройство имеет повышеннуюточность измерений. 2 ил.Изобретение относится к магнитнымизмерениям, предназначено для измерений максимальных значений индукциипеременного магнитного поля в широком 5диапазоне частот с повышенным быстродействием и точностью, и может бытьиспользовано при точечных измеренияхиндукции переменного магнитного поля.Цель изобретения - повышение точ Оности измерений,На фи. 1 приведена функциональнаяструктурная схема устройства; нафиг, 2 - временные диаграммы работыустройства, 15Устройство для измерения индукциипеременного магнитного поля содержитпоследовательно соединенные генератор1 прямоугольных импульсов, преобразователь 2 Холла, широкополосный усиди Отель Э, выход которого соединен свходом аналого-цифрового преобразователя 4 и входом экстрематора 5, первый 6, второй 7 и третий 8 элементыИ,первый 9 и второй 1 О регистры, 25счетно-решающий блок 11, триггер 12,блок 13 задержки и регистрирующийблок 14. Выход экстрематора 5 соеди"нен с первым входом первого элементаИ, второй вход которого соединен с ЗОуправляющим выходом генератора 1прямоугольных импульсов, а выход - суправляющим входом аналого-цифровогопреобразователя 4, выход которогосоединен с первыми входами первого9 и второго 10 регистров, а их выходы - соответственно с первым и вторым входами счетно-решающего блока11, выход которого соединен с регистрирующим блоком 14, Управляющий выход аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с управляющим входомгенератора 1 прямоугольных импульсовчерез блок 13 задержки и первымивходами второго 7 и третьего 8 элементов И, выходы которых соединеныс вторыми входами соответственно пер"вого 9 и второго 10 регистров, выходгенератора прямоугольных импульсов,1 - с входом триггера 12, прямой выход которого соединен с вторым входом50второго элемента И 7, а инверсный -с вторым входом третьего элементаИ 8. Счетно-решающий блок 11 содержитдва блока 15 и 16 возведения в квад 55рат, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входамиблока 11, сумматор 17 и блок 18 дляизвлечения корня квадратного, выход которого является выходом блока 11,вход соединен с выходом блока 18, выходы которого соединены с соответствующими выходами блоков 15 и 16,Устройство работает следующим образом,При поступлении импульса "Пуск(фиг. 2 б) преобразователь 2 Холлавозбуждается прямоугольным импульсомтока (фиг. 2 в), поступающим с генератора 1 прямоугольных импульсов. Вы-"ходное напряжение и еоб азователя 2Холла, равное Ц = 1 +13 з 1 п(2 н ГФ+1-на+агсСд в -), фиг. 2 а, усиливается шиЦхврокополосным усилителем Э до К У ипоступает на входы аналого-цифровогопреобразователя 4 и экстрематора 5.(Б - амплитуда напряжения Холла,амплитуда напряжения наводки,Г - частота сигнала). При достижениивыходным напряжением широкополосногоусилителя 3 (фиг. 2 г) максимальногозначения экстрематор 5 вырабатываетимпульс запуска (фиг. 2 е) аналогоцифрового преобразпвателя 4. Задер"жанньй относительно переднего фронтапрямоугольного импульса тока (фиг,2 в)строб (фиг. 2 д), поступающий с управляющего выхода генератора 1 прямоугольных импульсов на второй входпервого элемента И 6, устраняет ложное срабатывание экстрематора 5 вовремя переходных процессов в широкополосном усилителе Э,Код преобразованного в первом такте измерений максимального значениявыходного напряжения (фиг, 2 г) широкополосного усилителя 3 поступает напервые входы первого 9 и второго 10регистров. Запись этого кода в первыйрегистр 9 производится импульсом, поступающим на второй вход этого регистра с выхода второго элемента И 7(фиг. 2 л), при этом с управляющеговыхода аналого-цифрового преобразователя 4 на второй вход второго элемента И 7 поступает импульс "Конец преобр," (фиг. 2 ж), а на первый вход -разрешающий импульс с прямого выходатриггера 2 (фиг. 2 к), управляемогос выхода генератора 1 прямоугольныхимпульсов, Импульс "Конец преобр.",задержанный блоком 3 задержки(фиг. 2 з), поступает на управляемыйвход генератора 1 прямоугольных импульсов и производит выключение токауправления преобразователя 2 Холла.цифрового преобразователя 4, ЗадержанВо время отсутствия тока управления широкополосным усилителем 3 уси" ливается только напряжение индукционной наводки Б= соз 2 нГ 1 (фиг,2 а),поступающее с выхода преобразователя2 Холла (фиг. 2 г), Усиленное напряженне индукционной наводки К У посту-. пает на входы аналого-цифроного преобразователя 4 и экстрематора 5. При достижении выходным напряжением широкополосного усилителя 3 максимального значения экстрематор 5 вырабатыва" ет импульс запуска (фиг. 2 е) аналогоный относительно заднего фронта прямоугольного импульса тока (фиг. 2 в)строб (фиг. 2 д), поступающий с управляющего выхода генератора 1 прямоугольных импульсов на второй входпервого элемента И б, устраняет ложное срабатывание экстрематора 5 во время переходных процессов в широкопо. 5 10 15 20 4Из этой разности кодов, поступающей на вход блока 18 извлечения корня квадратного, на выходе последнегоформируется код, соответствующий напряжению 1=К.1 =КВ , пропорциональному только измеряемой магнитной индукции. Этот код поступает с выходасчетно-решающего блока 11 на регист"Рирующий блок 14,Таким образом, предложенное устройство позволяет провести измеренияиндукции переменного магнитного поляза время, не превышающее период ча"стоты измеряемого магнитного поля,так как именно за укаэанное время имеется возможность последовательно задва такта провести измерение максимальных значений напряженийи У.Формула изобретениялосном усилителе 3,Код преобразованного во втором такте измерений максимального значеония выходного напряжения (фиг. 2 г) широкополосного усилителя 3 поступает на первые входы первого 9 и второго 10 регистров. Запись кода вовторой регистр О производится импульсом, поступающим на второй вход этого регистра с выхода третьего элемента И 8 (фиг. 2 м), при этом с управляющего выхода аналого-цифрового преобразователя 4 на нторой вход третьего элемента И 8 поступает им- . пульс "Конец преобр." (фиг, 2 ж), а на первый вход - разрешающий сигнал с инверсного выхода триггера 12 (фиг. 2 к), управляемого с выхода генератора 1 прямоугольных импульсов. Импульс "Конец преобр.", задержанный блоком 13 задержки (фиг, 2 з), поступает на управляемый вход генератора 1 прямоугольных импульсов и производит подготовку генератора 1 к запускуеКоды первого и второго тактов измерений поступают с выходов первого 9 и второго 10 регистров соответственно на первый и второй входы счетно-решающего блока 11 и связанные с ними первый 15 и второй 16 блоки возведения в квадрат. В сумматоре 17 формируется разность кодов, поступа-, ющих на его два входа с выходов бло-. ков 15 и 1, которая соответствует напряжению25 Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля, содержащее последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, преобразователь Холла и широкополосный усилитель, блок задержки, счетно-решающий блок и регистрирующий блок, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него внедены экстрематор, аналого" цифровой преобразователь, два регистра, три элемента И, триггер, причем выход широкополосного усилителя соединен с входами аналого-цифрового преобразователя и экстрематора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с управляющим выходом генератора прямоугольных импульсов, а. выход - с управляющим входом аналогоцифроного преобразователя, выход которого соединен с первыми входами первого и второго регистров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами счетно-решающего блока, выход которого соединен 50с входомрегистрирующего блока, причем управляющий выход аналого-цифрового преобразователя соединен через блок задержки с входом управления ге 55нератора прямоугольных импульсов и первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго регистров, а вторые5 1413564 6входы соответственно с прямым и ин- рого соединен с выходом генератора версным выходами триггера, вход кото- прямоугольных импульсов. б Составитель А.Сазоноведактор Л.Веселовская Техред Л,Сердюкова орректор В.Романенк каз 3779 Тираж 77 одписное енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Произво ВНИИПИ Государственно по делам изобретени113035, Москва, Ж, Ра комитета СССРи открытийская наб д, 4/5