Цифровой измеритель квадрата магнитной индукции

,72 (21) 1760344/18-1 аявки М 1760343/18-1 2) Заявлено 21,0присоединением Государотеенный комитет Сонета 1 йинистраа СССР по делам изобретений и открытий(54) Ц ОИ ИЗМЕРИТЕЛЬ КВАДРАТА МАГНИТНО ИНДУКЦИИ Устройство относится к области магниъ.дк изл 1 ерений и может быть использовано л л 1 сс-спектрол 1 етрии для прецизионного п.ел .рения квадрата индукции постоянных и ю.дленно меняюшисся магнитных полей в 5 широком диапазоне значений индукции (массовые числа пропорциональны квадрату магнитной индукции),Известны аналоговые измерители квадрата магнитной индукции - преобразователи 10 нв эффекте Холла с каскадным соединением датчиков Холла, в которых автоматически устраняется напряжение неэквипотен циальности в результате коммутации электродов каждого датчика при помощи двух 15 переключателей, частота срабатывания которых определяется коммутационным генератором.Известны цифровые измерители квадрата магнитной индукции на основе цифро вых измерителей магнитной индукции, состояшие из первичного преобразователя с источником питания, преобразователя аналог-код (например, время-импульсного) иФп ного отсчетного устройства.ж Напряжение первичного преобраз пропорциональное квадрату индукци ступает на преобразователь анало Результат измерения считывается ователя,и, поК иф вым и отсчетным устройством,Цель изобретения - повышение чувстви.тельности и исключение показаний прибора при отсутствии магнитного поля.Это достигается тем, что предлагаемый измеритель снабжен устройствами окончания кодирования и измерения и двумя фазочувствительными элементами, Первые входы каждого фазочувствительного элемента подключены к соответствующим автоматическим переключателям, а вторыек источнику тока, а выходы через схему управления операций соединены с выходным счетчиком время-импульсным преобразователем аналог-код и через дешифратор - с входом.: устройства окончания ксФировайия, другой вход которого подключен к п образователю аналог-код, а выходы соединены с цифровым отсчетным устройст вом, с двумя автоматическими переключателями и с устройством окончания измере497541ир.ния, подключенным к преобразователюаналог-код,Иа чертеже показана блок-схема цифрового измерителя,Цифровой измеритель квадрата магнитпои индукции состоит из двух датчиковХолла 1, 2, двух автоматических переклю.чателей 3, 4, источника 5 тока, времяимпульсного преобразователя 6 аналогкод, устройства 7 окончания кодирования, 10устройства 8 окончания измерения, цифровогоотсчетного устройства 9, двух фазочувст. вительных элементов 10, 11, дешифратора12 и схемы 13 управления операцией,Измеритель работает следующим обре- Йзом,Измерение квадрата магнитной индукции проводится за два такта коммутации.Перед началом работы измеритель вводят20в исходное состояние. При этом автоматические переключатели устанавливаютсятаким образом, чтобы в первый такт измерения напряжения О и Д ненэ 1 нэ 2эквипотенциальности первого и второго, датчиков суммировались с напряжением яХолла, т. е,О =К (р + О )+ О11 2где К - коэффициент преобразования из 3мерительной схемы,Значение У кодируется преобразова 1телем 6. Окончание процесса кодированияфиксируется устройством 7. При этом,если напряжение Холла, хотя бы в одномдатчикб, меньше напряжения неэквипотенциальности, то срабатывает соответствуюший фазочувствительный элемент 10, 11, 0который через дешифратор 12 и устройство 7 окончания кодирования управляет коммутацией соответствующего автоматического переключателя 3, 4,Таким образом, перед началом второго ф"такта измерения в выходном счетчикевремя-импульсного преобразователя 6хранится информация о значении 131,Во второй такт измерения преобразователь 6 кодирует выходное напряжениевторого датчика 2 после коммутацииэлектродов датчиков 1, 2 автоматическими переключателями 3, 4.В оба такта измерения опорный сигнал(ток питания датчика 1 С 08 СО 1 ) и сум-марные сигналы первого датчикае,О, апРиеХО. и еХ,нэ эти сигналы синфазны в2 2первый такт и противофазны во второй такт (так как в оба такта ток питания датчика . 005 И 1 совпадает по фазе с напряжением еХ )1Информация об изменении фазы во втором такте в случае е 4 О илиХ нэ еХ,. нэ выделяется с помошью фазочувствительных элементов 1 О, 1 1, На пряжение на выходе фазочувствительных элементов одной полярности в первый и второй такты при е ) 0 ие ",ОХ нэ Х: нэ; и разной полярности лри е ( О1 нэ 1е С О иХ нэ Онэ.О2 Х е Онэ и еХ С нэ,1 1 2 2Схема управления операцией вьдает командный сигнал на выходной счетчик преобразователя 6, в котором в первом случае производится суммирование результатов измерения, во втором - вычитаниеэтих результатов,При вычитании во второй такт выходное напрякение зависит от положения цешифратора 12, который управляет работойавтоматических переключателей 3, 4.Принэ, е1 Х нэ иеребрасывается только первый автоматический переключатель 3 и У =еХ 1 0нэ 1 ) К + О где О на-нэ 2прякение в выходном счетчике преобразователя во 2-й такт. При е д ОХнэ е - ОХ нэ 2 перебрасывается только первый автоматический переключатель 3 иРГХнэ)К+Онэо При еХ 1О, еХ (О йеребр сываются оба автоматические переключатели 3,4 и О "=(еХ-Онэ ) К -О2 1. 1 3 н:Б выходном счетчике время импульсного преобразователя 6 происходит вь чите ,Ъие значения (/2 из значения 0При этом для трех возможных случаев получаютКО = ц,-ц, =Иех, Ц,) К,+ О 1-Вех,- 1 К 3 Онзс ФКБОе 0 - 5 - нз +хнэ = 2 зхМ1 2 Ь "сСледовательно, результат, полученный 1 б в выходном счетчике преобразователя 6 для трех возможных вариантов, не зависит. от напряжения неэквипотенциальности датчиков Холла и будет одинаков.2 ОВ конце второго такта изл 1 ерения устройство окончания кодирования перебрасывает автоматические переключатели 3, 4 в первоначальное состояние, включаетф цифровое отсчетное устройство, Кроме то 25 го, устройство окончания кодирования выдает сигнал на запуск устройства окончания измерения. Ио этому сигналу устройство 8 вырабатывает сигнал начальной установки по которому измерительная схемаЗО принимает исходное состояние, и начинается новый цикл измерения.При отсутствии магнитного поля выходной сигнал второго датчика содержит только напряжение неэквипотенциальности фа 35 за которого относительно опорного сигнала изменяется от такта к такту, а значе ние остается неизменным, Следовательно, результаты кодирования в обатакта вычитаг тс ч, и прибор показывает нуль.4 О Таким образом, предлагаемый измеритель квадрата магнитной индукции позволяет проводить измерения как при еОХ нэ и е ъ О , так и при еОХ. нэ и е ( Ца также исключает показаХ, нэ.ния прибора при отсутствии магнитного поля, что повышает чувствительность устройства.Предмет изобретенияЦифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащий каскадно соединенные два датчика Холла.с двумя автоматическими переключателями электродов, источник тока, время-импульсный преобразовательаналог-кодд цифровое отсчетное устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности исключения показаний прибора при отсутствии магнитного поля, он снабжен устройствами окончания кодирования и окончания измерения и двумя фазочувствительными элементами, первые входы которых подключены к соответствующим автолгатическим переключателям, а вторые - к источнику тока, причем их выходы через схему управления операцией соединены с время-импульсным преобразователелл, а через дешифратор - с входом устройства окончания кодирования, другой вход которого подключен к время-импульсному преобразователюцаналог-код,Эа выходы соединены с цифровым отсчетным устройством, с двумя автоматическими переключателялги и с устройством окончания измерения, подключенным к время-имггульсному преобразователюЯана лог-кодзлСоставитель/ с гнн(вбалова Техред И.КарандашоваоРРектор Е.Хрене едв Изд. М и раж 90 Предприятие сПатент, Москва, Г.59, Бережковская наб., 2 аква МИ 4ЦИИИПИ дарственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий Москва 33035, Раун 1 ская наб., 4 ПодписноеСССР