Устройство для контроля тесламетров

(55 6 01 В 33/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тения - повышение точности сти контроля - достигается т стное устройство введены пилообразного напряжения, напряжения, стабилизирова 7 напряжения компарирован 8 и 10, элементы И 9 и 11, эл фазоцувствительный детекто вой фильтр 14. Устройство та гнездо для подключения про ламетра, индукционный дат тельной 2 и калибровочной генератор 4 синусоидальны измерительный прибор 15. 2%24В,А.Слаев8.8)детельство СССРВ 33/02, 1980.ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЛАотносится к магнитоизмее и предназначено для пособности тесламетров, честве измерителей протных помех. Цель изобреАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретениерительной техникконтроля работосприменяемых в камышленных магни и достоверноем, что в извегенератор 5 компаратор 6 нный источник ия, инверторы емент ИЛИ 12, р 13 и полосокже содержит веряемого тесчик с измери обмотками, х колебаний иИзобретение относи; ся к магнитоизмерительной технике и предназначено дляконтроля работоспособности тесламетров,применяемых в качестве измерителей промышленных магнитных помех, 5Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля.На фиг. 1 приведена структурная схема,предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. 10Устройство фиг, 1) содержит гнездо 1для подключения проверяемого тесламетра, индукционный датчик проверяемого тесламетра с двумя обмотками, измерительной2 и калибровочной 3, намотанными на одном сердечнике. Калибровочная обмотка 3проверяемого тесламетра подключена кпервому выходу упразляемого синусоидального генеоатора 4, выход которого подключен к первому выходу генератора 5 20пилообразного напряжения ГПН), Второйвыход ГПН 5 подключен к инвертирующемувходу компаратора б напряжения, другойвход которого подключен и стабилизированному источнику 7 напояжения компарирования. Второй выход управляемогосинусоидального генератора подключен од.новременно к входу первого инвертора 8 ипервому входу первого элемента И 9. Выходкомпаратора б напряжения подключен к 30второму входу первого элемента И 9 и входувторого инвертора 10. Выход первого инвертора 8 подключен к первому входу второго элемента И 11, второй вход которогоподключен к выходу второго инвертора 10. 35Выходы элементов И 9 и И заведены навходы элемента ИЛИ 12, выход которогоподключен к управляющему входу фазочувствительного детектора 13. Выход фазочувствительного детектора 13 заведен на вход 40полосового фильтра 14, выход которого подключен к измерительному прибору 15, Выход проверяемого тесламетра заведен насигнальный вход фазочувствительного детектора 13. 45Устройство работает следующим образом,В момент времени, когда возникает необходимость проверки тесламетра или когда оператор сомневается в его 50работоспособности, включается устройствопроверки работоспособности проверяемого тесламетра.На фиг, 1 проверяемый тесламетр представлен индукционным датчиком с двумя 55обмотками: измерительной 2 и калибровочной 3, намотанными на одном каркасе ссердечником, причем калибровочная обмотка 3 имеет форму мало абаоитного соленоида, Измерительная обмотка 2 воспроизводит трансформируемое значение переменной магнитной индукции от калибровочной обмотки 3, возникающей в ней за счет протекания тока от управляемого си нусоидал ьно го генератора 4. Уп ра вляемый синусоидальный генератор 4 вырабатывает спектр частот амплитудой О (фиг, 2, а) тц + Л 1, где 1 ц - центральная частота диапазона проверяемого тесламетра. Управляющее напряжение в виде пилообразного величиной Оп (фиг, 2, б) поступает на генератор 4 от генератора 5 пилообразного напряжения (ГПН) длительностью Т и величиной Оп, необходимой для получения полного спектра частот (девиации частоты), Центральная частота 1 ц получается в генераторе 4 при достижении амплитуды пилообразного напряжения, равной его половине,Таким образом обеспечивается автоматическая подача тока в калибровочную обмотку за временной период Т полного частотного спектра сигнала, необходимого для перекрытия диапазона измерений переменной магнитной индукции проверяемого тесламетра.С второго выхода ГПН 5 пилообразное напряжение поступает на инвертирующий вход компаратора 6, на второй вход которого подается опорное напряжение компарирования, равное половине амплитудного значения Оп фиг. 2, б) пилообразного на- пряжения, получаемое от стабилизированного источника 7 напряжения компарирования. При достижении в компараторе б равенства опорного напряжения и пилообразного на его выходе происходит смена уровня выходного напряжения (фиг.2, в) во временной точке, равной Т/2, Таким образом, на выходе компаратора 6 образуются импульсы длительностью Т/2, которые поступают на первый вход первого элемента И 9 и вход второго инвертора 10, С второго выхода управляемого синусоидального генератора 4 спектр частот в виде меандра (фиг. 2, г) поступает на вход первого инверторэ 8 и второй вход первого элемента И 9,Поступившие на входы первого элемента И 9 напряжения меандра е 1 с единичной фазой фиг, 2, г) и импульсы ео также с единичной фазой (фиг. 2, в) взаимодействуют и в результате взаимодействия этих напряжений на выходе первого элемента И 9 получаются прямоугольные импульсы ез с единичной фазойв первой половине периода Т(фиг, 2, е), На выходы второго элемента И 11 также поступают аналогичные напряжения (фиг, 2, д). но с нулевой фазой. Фаза этих напряжений "переворачивается" в инверторах 8 и 10. В результате взаимодействия этих напряжений на выходе второго5 10 15 20 детектирования сигнала калибровки (1 ц+ Л 1)50 и помехир 1 или щ ) на выходе фазочувствительного детектора происходит наложение выпрямленного напряжения помехи на напряжение калибровки ет (фиг, 2, к)или еа(фиг,2, л) в зависимости от сдвига их фаэ. Как видно из фиг, 2, к (фиг. 2, л), выпрямленное напряжение сигнала и помехи на выходе фазочувствительного детектора проявляется в возникновении элемента И 11 получаются прямоугольные импульсы с нулевой фазой во второй половине периода Т (фиг. 2, д). Выходные импульсы обоих элементов И 9 и 11 подаются на входы элемента ИЛИ 12. В результате взаимодействия этих напряжений в элементе ИЛИ 12 на его выходе получаются импульсы е 4, у которых фаза частот (1 ц - Л) - 1 ц - (1 ц - М) меняется на противоположную через промежуток времени, равный Т/2 (фиг, 2, ж). Этот ряд импульсов е 4 представляет собой управляющее напряжение фазочастотного детектора 13, которое подается на его управляющий вход. Сигнал калибровки, наведенный в измерительной обмотке 2 проверяемого тесламетра, преобразует его в ЭДС, усиливается им и подается (минуя собственный амплитудный детектор) на сигнальный вход фазочувствительного детектора 13. Фазочувствительный детектор 13 в зависимости от фазовых соотношений сигнала калибровки Ок (фиг. 2, а) и импульсов управления е 4 фиг. 2, ж) производит фазочувствительное детектирование сигнала калибровки. В результате на интегрирующей емкости фазочувствительного детектора 13 возникает огибающая кривая е 5 с частотой Р, равной 1/Т, которая для данного примера равна 1 Гц (фиг. 2, з). Выделенная огибающая поступает на вход полосового фильтра 14, где производится ее фильтрация. Далее отфильтрованное напряжение поступает на инерционный измерительный прибор, где огибающая может быть зафиксирована, например, на диаграммной ленте измерительного прибора,Проверка тесламетра обычно производится в реальных условиях, поэтому в его рабочем диапазоне может присутствовать переменная магнитная индукция помехи с нестаци о на р ной фазой, например р 1 или щ, что проявляется в поступлении через тракт проверяемого тесламетра 1 напряжения е 6 с частотой и фазой помехи (фиг. 2, и). Это напряжение также поступает на сигнальный вход фазочувствительного детектора 13. В результате фазочувствительного 25 30 35 40 45 гармонических составляющих высших порядков.Используя избирательные свойства фазочувствительного детектора, можно получить ослабление помехи в выходномвыпрямленном напряжении до 60 дБ, Этообьясняется тем, что вольт-секундная площадь выпрямленного фазочувствительнымдетектором 13 синхронизируемого сигналакалибровки за период Т, охватывающийполностью диапазон проверяемого тесламетра, всегда значительно больше, чемвольт-секундная площадь выпрямленногонапряжения помехи с нестандартной фазой, даже если та значительно больше поамплитуде.После прохождения вь 1 прямленного на-.пряжения через полосовой фильтр 14 гармоники его отфильтровываются и,следовательно, на измерительный прибор 15поступает практически неискаженная огибающая сигнала калибровки е 9 (фиг, 2, м),Процесс подачи пилообразного напряжения (процесс калибровки) от ГПН можетбыть как одиночным, так и автоматическиммногоразовым в зависимости от необходимости.Формула изобретенияустройство для контроля тесламетров,содержащее индукционный датчик с измерительной и калибровочной обмотками, генератор синусоидальных колебаний иизмерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в него введены последовательно соединенные генераторпилообразного напряжения, компараторнапряжений, первый инвертор, первый элемент И, элемент ИЛИ, фазочувствительныйдетектор и полосовой фильтр, подключенный к измерительному прибору, стабилизированный источник напряжения, второй.инвертор и второй элемент И, первый входкоторого подключен к входу второго инвертора и первому выходу генератора синусоидальных колебаний, подключенного вторымвходом к выходу генератора пилообразногонапряжения, а выходом - к калибровочнойобмотке индукционного датчика, второйвход компаратора напряжений подключен кстабилизированному источнику напряжения, а выход компаратора напряжений подключен к второму входу второго элемента И,своим выходом соединенного с вторым входом элемента ИЛИ, выход второго инвертора подключен к второму входу первогоэлемента И, а сигнальный вход фазочувствительного детектора через проверяемый тесламетр соединен с измерительной обмоткойдатчика,1559927 е 4 ц,Составитель Л.УстиноваТехред М. Моргентал ректор Н.Корол едактор А,Лежнин кэз 1843 ВНИИПИ Г оизводственна-издатель Ъ 05 Тираж 434 Г 1 одписноественного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101