Устройство для градуировки преобразователя холла в импульсном магнитном поле

(19) И 1) 504 С 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3, .МЯНЧ 19 "1,цР Г А ВТОРСНОМУ СВ ЕЛЬСТВ оскурякова 8.8)етельство СССР К 33/06, 1979. ДЛЯ ГРАДУИРОВКИПРЕВ ИМПУЛЬСНОМ МАГится к магнит- ство для граГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВООБРАЗОВАТЕЛЯ ХОЛЛАНИТНОМ ПОЛЕ(57) Изобретение отным измерениям. Уст дуировки преобразователя Холла в импульсном магнитном поле содержит образцовый преобразователь Холла 1,блок 8 измерения уровня сигнала, вычитакнций блок 9, измеритель 3 постоянного напряжения, блок 12 регистрации разностного сигнала, усилитель 2напряжения, источник 4 опорного напряжения, компаратор 5, ключ 10, блок6 размыкания ключа, блок 11 запоминания разностного сигнала в моментразмыкания ключа, Устройство имеетвысокую точность градуировки, 2 ил.10 Изобретение относится к техникемагнитных измерений и может быть использовано для градуировки преобразователей Холла (ПХ), предназначенныхдля.измерения. индукции постоянных5и импульсных магнитных полей.Цель изобретения - повышение точности градуировки ПХ в импульсноммагнитном поле,На фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства дляградуировки ПХ в импульсном магнитном поле; на фиг, 2 - эпюры напряжений на выходах узлов предлагаемогоустройства.Устройство содержит образцовыйпреобразователь Холла (ПХ) 1, усилитель 2 .напряжения, измеритель 3 постоянного напряжения, источник 4 опор.ного напряжения, компаратор 5, блок6 размыкания ключа, градуируемый пре.обраэователь Холла (ПХ) 7, блок 8измерения уровня сигнала, вычитающийблок 9, ключ 10, блок 11 запоминанияразностного сигнала в момент размыкания ключа, блок 12 регистрации разностного сигнала.Выход образцового ПХ 1 подключенчерез усилитель 2 напряжения к перво-.му входу компаратора 5 и второмувходу блока 9 вычитающего, выход градуируемого ПХ 7 подключен через блок8 измерения уровня сигнала к первомувходу блока 9 вычитающего, выходблока 9 подключен через ключ 10 иблок 11 запоминания разностного сигнала к блоку 12. регистрации разностного сигнала, второй вход компаратора5 подключен к входу измерителя 3постоянного напряжения и выходу источника 4 опорного напряжения, выход компаратора 5 подключен черезблок 6 размыкания ключа к управляющему входу ключа 10.Устройство работает следующим образом.Образцовый 1 и градуируемый 7 преобразователи Холла размещают в рабочем объеме источника импульсного магнитного поля В(й) (на фиг. 1 источник импульсного поля не указан) и по,измерителю 3 постоянного напряжения-устанавливают напряжение на выходеисточника 4 опорного напряжения, равным Ц (фиг.2 б), значение которогона 0,5-17. меньше ожидаемой амплитудыП 1 (фиг.2 в) на первом входе компаратора 5 при воздействии импульсного магнитного поля с требуемым максимальным значением индукции В (фиг.м(фиг.2 а) на образцовый ПХ,С момента времени= , т.е. смомента начала действия импульсногомагнитного поля на преобразователиХолла, на выходах образцового и градуируемого преобразователей возникают импульсы напряжения. Импульс напряжения с выхода грудируемого ПХчерез блок 8 изменения уровня сигналапоступает на первый вход блока 9 вычитающего. Импульс напряжения с выхода образцового ПХо через усилительнапряжения поступает на первый входкомпаратора и второй вход бпока вычитающего. В момент времени С, когда уровень импульсного сигнала напервом входе компаратора 5 П(ВС,)(фиг.2 в) превышает уровень напряжения Б, на втором входе компаратора,на его выходе формируется импульснапряжения с амплитудой, равной П(фиг,2 г), длительностькоторогоравна превышению импульса П(В) напервом входе компаратора уровня на-пряжения Б на его втором входе, т.е.Этот импульс поступаетна вход блока 6 раэмыкания ключа,который формирует напряжение Б(фиг,2 д), размыкающее сигнапьные контакты ключа 10 в момент времениИменно в этот момент времениблок 11 запоминания разностного сиг-.нала, в простейшем случае пиковыйдетектор, запоминает разность сигналов, снимаемых с образцового и градуируемого преобразователя Холла, Оего величине судят по показанию блока 12 регистрации разностного сигнала. Затем, не изменяя максимального значения индукции импульсного магнитного поля В , повторяют воздействие импульсного поля на ПХ до тех пор, пока регулировкой коэффициента передачи К блока 8 изменения уровня сигнала 8 не обеспечивается значение дП = О, Об этом судят по нулевому показанию блока 12 регистрации разностного сигнала при воздействии импульсного магнитного поля на ПХ. При ДП= 0 чувствительность градуируемого ПХ в поле с индукцней ВравнаУо (В+1 КК1где уо( )Кун чувствительность обраэцогвго ПХ в поле с индукцией Вкоэффициент усиления усилителя 2 напряжения коэффициент передачи блока изменения уровня сигнала 3. 10По измеренному измерителем 3 постоянного напряжения значению П,и известной зависимости чувствительности образцового ПХу от индукции В определяют индукцию В , и15о (Ь,) из выраженияП7 о(В ) эни, подставляя полученные значения в 20 предыдущее выражение, определяют чувствительность ( )При реализации устройства используют источник питания типа Б 5-44 с нестабильностью напряжения О, 1 Х, 25 вольтметр В 7-28 с погрешностью измерений постоянного напряжения 0,17, усилитель напряжения, блок изменения уровня сигнала и вычитанющй блок на .основе операционного усилителяК 140 УД 8 Б с отрицательной обратной связью и неопределенностью нулевого уровня . 50 мкВ, компаратор 521 СА 2 со смещением нулевого уровня 3 мВ, ключ К 284 КН 1 А, блок запоминания разностного сигнала в виде емкости С "О, 1 мкф и развязывающего повторителя напряжения на микросхеме К 140 УД 8 Б блок регистрации разностного сигнала - микроамперметр типа М 285 К, блок размыкания ключа - триггер 155 ТМ 2.Формула изобретенияУстройство для градуировки преобраэовател:. Холла в импульсном магнитном поле, содержащее образцовый преобразователь Холла, блок измеренияуровня сигнала, подключенный к первому входу вычитающего блока, измери,тель постоянного напряжения, блок регистрации разностного сигнала, о т"л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности градуировки,в него дополнительно введены усилитель напряжения, источник опорногонапряжения, компаратор, ключ, блокразмыкания ключа, блок запоминанияразностного сигнала в момент размыкания ключа, при этом выход образцового преобразователя Холла через усилитель напряжения соединен с вторымвходом вычитающего блока и первымвходом компаратора, второй вход которого соединен с выходом источникаопорного напряжения и входом измерителя постоянного напряжения, а выходкомпаратора через блок размыканияключа соединен с управляющим .входомключа, причем выход вычитающего блокаподключен через последовательно соединенные ключ и блок запоминанияраэностного сигнала в момент размыкания ключа к входу блока регистрации раэностйого сигнала,1432434 Составитель А.ДивеевТехред А.Кравчук Корректор М,Шароши Редактор А.Козориз Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5