Устройство для измерения индукции постоянного и переменного магнитных полей

Номер патента: 1569755

Авторы: Васильев, Жицкова, Кабанов, Федоров

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 15697 1)5 С О 1 В 33/О ого поля и кцпп переширокомбретепияиозможносновременноК птрирующие з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУЦИИ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО АГННЫХ ПОЛЕЙ(57) Изобретение относится к магным измерениям и может быть испольвано для одновременного измерения дукции постоянного магнтп максимальньх значений ниц менного магнитного поля в диапазоне частот. Пель изо расширение Функциональных тей - достигается путем од го измерения ндукции пост переменного магнитных поле ство содержит генератор ных импульсов, преобразова 2, блок 3 разделения сигна контактный ключ 4, широкоп литель 5, аналого-цийровые ватели 6 и 15, экстрематор ты И 8-10, регистры 11 тель 14, одновибратор 1 6, блок 18 задержки, счетно-р блок 1 9, сумматор 20, реги блоки 21 и 22. 2 ип. янного иУстрой- рямоугольель Холла ов, беслосный уси- преобразо 7, элеменусили- риггер 17, шающийИзобретение относится к магнитнымизмерениям, предназначено для одновременного измерения индукции постоянного магнитного поля и максимальных5значений индукции переменного магнитного поля в широком диапазоне частоти является усовершенствованием устройства по авт, св. Р 1413564,Бель изобретения - расширениефункциональных воэможностей путем одновременного измерения индукции постоянного и переменного магнитных полей,На фиг. 1 приведена функциональная 15структурная схема устройства; нафиг, 2 - временная диаграмма его работы,Устройство для измерения индукциипостоянного и переменного магнитныхполей 1,фиг, 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 прямоугольных импульсов и преобразователь Холла2, блок 3 разделения сигналов, бесконтактный ключ 4, широкополосный 25усилитель 5, выход которого соединенс входом первого аналого-цифровогопреобразователя (АБП 1 6 и входом экстрематора 7, первый 8, второй 9 итретий 1 0 элементы И, первый 11 второй 12 и третий 13 регистры, усилитель 14, второй АБП 15, одновибратор16, триггер 17, блок 18 задержки,счетно-решающий блок 19, сумматор 20,первый 21 и второй 22 регистрирующиеблоки.Выход экстрематора 7 соединен спервым входом первого элемента И 8,второй вход которого соединен с управляющим выходом генератора 1 прямоугольных импульсов, а выход - с управляющими вхОдами первого 6 и второго 15 АБП, выходы которых соединенысоответственно с первыми входами первого 11 и второго 12 регистров и первщ входом третьего регистра 13. Выходы первого 11, второго 12 и третьего 13 регистров соединены соответственно с первым входом .счетно-решающего блока 19 и первым входом сумматора 20. Выход счетно-решающего блока19 соединен с первым регистрирующимблоком 21, а вход сумматора 20 - свторым регистрирующим блоком 22 Управляющий выход первого АБП 6 соединен с управляющим входом генератора 1прямоугольных импульсов через блок 18задержкии первыми входами второго 9и третьего 1 О элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого 11 и третьего 13 реГистров и вторым входом второго регистра 12,Выход генератора 1 прямоугольных импульсов соединен с входом триггера 17, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 9, а инверсный - с вторым входом третье.го элемента И 1 О, и входом одновибратора 16, выход которого соединен с управляющим входом бесконтактного ключа 4, Выход преобразователя Холла 2 соединен через усилитель 14 с входом второго АБП 15.Счетно-решающий блок 1 9 содержит два блока 23 и 24 возведения в квадрат, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 19, сумматор 25 и блок 26 извлечения корня квадратного, выход которого является выходом блока 19, а. вход соединен с выходом сумматора 25, входы которого соединены соответственно с выходами блоков 23 и 24,Устройство работает следующим образом,При поступлении импульсаПуск" преобразователь Холла 2 запитывается импульсом тока (фиг, 2 б ) от генератора 1 прямоугольных импульсов. При воздействии на преобразователь Холла ) 2 суммарного магнитного поля с индукцией В = В + В (фиг. 2 а) на выходе преобразователя Холла 2 возникает пропорциональное ей суммарное напряжение Б (фиг. 2.в), равное 1 Б=Б- +з.п(2 й +Бна + агссд в в -),Б 9 где Б - напряжение, пропорциональное Б - максимальное значение напряжения, пропорционального В; Б н ш - максимальное значение напряжения индукционной наводки,пропорционального В которое поступает на вход АБП 15 через усилитель 14 и на блок 3 разделения сигналов. Выделенная блоком 3 разделения сигналов переменная составляющая напряжения Б , равнаяБ,ю Ц +Б а.п(21 Ес + агсср -- -),г" В НВ поступает на бесконтактный ключ 4 и далее на широкополосный усилитель 5.Поскольку В ъВ, в моменты включения ы отключения прямоугольного импульса тока управления возникают переходные процессы, которые имеют большое время установления при постоянной времени Т входной цепи широкополосного усилителя 5, определяемой допускаемой погрешностью амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) на нижней граничной частоте Ря.Бесконтактный клэ;ч 4, имеющий сопротивление в открытом состоянии порядка 10 Ом и включенный параллельно входу широкополосного усилителя 5, позволяет уменьшить на 3 - 4 порядка постоянную Т и тем самым уменьшить время установления за счет сокращения переходных процессов. Этой же цели служит и выбранная форма импульса то ка управления (фиг, 2 б) . Управление бесконтактным ключом 4 осуществляется одновибратором 16, который запускается фронтами импульса тока (фиг, 2 б) генетатора 1 прямоугольных импульсов. 25 Выходной импульс (Фиг. 2 г) .одновибратора 16 определяет время, в течение которого постоянная времени Т широкополосного усилителя 5 мала и обычно не превышает по длительности периода нижней граничной частоты У, т.е. через указанное время возможно измерение индукции переменного магнитного поля с заданной погрешностью.Напряжение с выхода широкополосно 35 го усилителя 5 (Фиг, 2 д), равноеЦ нп К П+П зп(2 ГЕс + азсср -П - -), где К - коэффициент пропорциональности, подается на вход первого АЦП 6 и на вход экстрематора 7. Экстрематор 7 формирует короткие импульсы (фиг,2 е) в моменты времени, соответствующие максимумам и минимумам напряжения (фиг, 2 д) на его входе. Прохождение этих импульсов через первый элемент И 8 разрешается импульсом, который поступает с управляющего выхода генератора 1 прямоугольных импульсов (фиг, 2 ж) и формируется после окончания импульса одновибратора 16 (фиг,2 г), т.е, на запуск первого 6 и второго 15 АЩт импульс экстрематора 7 (фиг,2 з) приходит только после окончания описанного переходного процесса в момент времени г. (фиг. 2 з), соответст 1вующий максимуму (или минимуму) пере-менной составляющей напряжения П, выделенной блоком 3 разделения сигна лов. Этот импульс (Фиг. 2 з) за время.преобразования А 1 П йцп (фиг. 2 и)позволяет измерить одновременно напряжение на выходе усилителя 14, равное К( ц + П ), и напряжениена выходе широкополосного усилителя 5, равное К , Двоичньй код, соответствующий значению К( П +П+ + П ), поступает на вход третьего ре - гистратора 13. с второго АПП 15, а значению Квхбды первого 11 и втор истров с первого АПП 6.Запись двоичных кодов в первый 1 и третий 13 регистры осуществляетсяимпульсомКонец преобразования первого А 11 П 6 (фиг, 2 и), который подается на управляющие вторые входы тех же регистров через второй элемент . 8. Этот же импульс, задержанный блоком 18 задержки (Ьиг, 2 к), определяет момент окончания импульса тока управления преобразователя Холла 2 (Фиг. 2 б) выключая генератор 1 прямоугольных импульсов, а следовательно, окончание первого такта измерений и начало второго. Пелью второго такта измерений является определение максимального значения напряжения индукционной наводки, поэтому этот такт проводится при отсутствии импульса тока управления преобразователя Холла 2. Измерение проводится аналогично первому такту с тем отличием, что информация о максимальном значении напряжения наводки КП в виде двоичного кода сНнвыхода первого АПП 6 записывается при помощи импульса "Конец преобразования" первого АПП 6 (фиг, 2 к) через третий элемент И 1 0 во второй регистр2. Переключение регистров 11 или 12 в зависимости от такта измерений осуществляет триггер 17 .Таким образом, после двух тактов измерений в регистрах записана сле; дуюшая информация: в первом регист 1 1ре 11 - 1 П+ П, во втором регистре 2 - . 1.Пяв третьем регистна первыеого 12 регре 13 ды суммат из первог ров. Резу К(П +1569755 подается на второй регистрирующий блок 22,Коды первого и второго тактов измерений поступают с вьходов первого5 11 и второго 12 регистров соответст - венно на первьй и второй входы счетно- решающего блока 19 и связанные с ними первый 23 и второй 24 блоки возведения в квадрат. В сумматоре 25 формируется разность кодов, поступающих Йа его два входа с выходов блоков 23 Н 24, которая затем подается на вход. блока 26 извлечения корня квадратного, а на выходе блока 26 формируется код, 15 соответствующий напряжениюЖ 6,+ 4(щв = щ ьЮ Пропорциональному только максимальному значению индукции переменного маг Нитного поля, Этот код поступает сВыхода счетно в решающе блока 1 9 на первый регистрирующий блок 21 . а и Составитель Л,УстиноваТехред М,Ходанич Реда Корре ор И,Дерба.Коро Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Раушская наб д, 4/5 ий комбинат "Патент", г. Ужгород, уп. Гагарина, 101 Производственно-издател Формула из обретения Устройство для измерения индукции постоянного и переменного магнитныхва. Заказ 1 446 Тираж 572 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жполей по авт. св. 11 О 1413564, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного измеренияиндукции переменного и постоянногомагнитных полей, в него введены последовательно соединенные усилитель,второй аналого-циФровой преобразователь, третий регистр и сумматор, атакже блок разделения сигналов, бесконтактный ключ и одновибратор, входкоторого соединен с входом преобразователя Холла, своим,вь 1 ходом соединенного с входами усилителя и блока разделения сигналов, выход которого сое"динен через бесконтактный ключ с входом широкополосного усилителя, управляющий вход второго аналого-циФровогопреобразователя соединен с,выходомпервого элемента И, второй вход третьего регистра соединен с выходомвторого элемента И, второй вход сумматора соединен с выходом первого регистра, выход сумматора соединен свторь 1 м регистрирующим блоком, а выхододновибратора - с управляющим -входомбесконтактного ключа.

Смотреть

Заявка

4377088, 09.02.1988

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

ВАСИЛЬЕВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЖИЦКОВА ЗИНАИДА АЛЕКСЕЕВНА, КАБАНОВ МАРК МИХАЙЛОВИЧ, ФЕДОРОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 33/07

Метки: индукции, магнитных, переменного, полей, постоянного

Опубликовано: 07.06.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1569755-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-indukcii-postoyannogo-i-peremennogo-magnitnykh-polejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения индукции постоянного и переменного магнитных полей</a>

Похожие патенты