Цифровой измеритель магнитной индукции

Союз Советских Социалистическик Республикн 11746358 161) Дополнительное к авт (22) Заявлено 20,02.78 (2 ид-ву Р 3477 2581666/181 М Кл 33/О присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) П тет ллетеиь Мо 2 иковано 070780.44(0888) ииЯ 0708 ат убликованияопи Певко, М. М. Таран, О,и М. В. Козло 72) Авторы изобретени Р 1) Заявитель одинамики АН Украинской СС ст эл) ЦИФРОВОЙ И ЕЛЬ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИг ль- ления Однако в этом измерителе реэутаты измерения зависят от направизмеряемого магнитного поля и принесовпадении по направлению измеряемого и дополнительного магнитных полей являются недостоверными,Цель изобретения - повышение точности и достоверности результатов измерения.Поставленная цель достигается тем,что в цифровой измеритель магнитнойиндукции введены триггер со счетнымвходом, два элемента И, триггер полярности, Фазовый элемент и управляемый делитель, вйход датчика Холлаподключен к одному из входов фазовогоэлемента, второй вход которого соединен с выходом источника переменного тока непосредственно, а с преобразователем напряжение-код черезуправляемый делитель, второй входкоторого соединен с выходом триггераполярности, выходы Фазового элементаподключены к соответствующим входамтриггера полярности непосредственно,а через соответствующие элементы Ик входам триггера со счетным входом,выход которого подсоединен к одномуиэ входов реверсивного счетчика, причем другие входы элементов И и триг Изобретеам для магазначено стройсти предизмерекции посние относится книтных измеренидля прецизионногоком диапазоне индагнитных полей. тоя По основному авт. св. Р 347704 известен цифровый измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла, источник переменного тока для пита ния датчика Холла, дополнительную катушку, в поле которой находится датчик Холла, источник постоянного тока для питания обмотки "дополнительной катушки, преобразователь напряжение-код, реверсивный счетчик, дели- тельное устройство, устройство управления и цифровое отсчетное устройство, в котором преобразователь фнапряжение-код включен между датчиком 20 Холла, реверсивным счетчиком и дели- тельным устройством, второй вход ко- торого подсоединен к выходу реверсив. ного счетчика, а выход - к цифровому отсчетному устройству, устройство 25 управления соединено с преобразователем напряжение-код", делительным устройством, реверсивным счетчиком, источником постоянного тока и цифровым устройством. 30 Чигирин, Ю. Т, Чигиригера сосчетйим входом подключены кблоку управления,Ба чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителямагнитной индукции.Цифровой измеритель содержит датчик 1 Холла, источник 2 переменного5тока для питания датчика Холла, пре(образователь 3"напряжение-кодф реверсивный счетчик 4, делительноеустройство 5, цифровое отсчетное устройство 6, дополнительную катушку 7,в поле которой расположен датчик Холла, питаемой от источника 8 постоянного тока, и блок управления 9, вы "ход"которого соединен с входами делительного устройства 5, цифрового 15отсчетного устройства 6, реверсивного счетчика 4, преобразователя 3напряжение-код и источника постоянного тока 8, один из выходон преобразователя 3 напряжение-код 1 ф со Оединен с одним из входов реверсивного счетчика 4, а другой выход - содним из входов делительного устройства 5, другой вход которого подсоединен к выходу реверсивного счетчика4, а выход - к входу цифрового отсчетного устройства 6, а также триггер 10 со счетным входом, два элемента И 11 и 12, триггер 13 Полярности,фазоный элемент 14 и управляемый делитель 15, выход датчика 1 Холла подключен к одному из входов Фазовогоэлемента 14, второй вход которого со-единен с выходом источника 2 переменного тока непосредственно, а к преобразователю напряжение-код - через управляемый делитель 15, второйвход которого соединен с выходомтриггера 13 полярности. Выходы фазового элемента 14 подключены к соответствующим входам триггера 13 полярности непосредственно, а через состветстнукщие элементы И 11 и 12 - квходам триггера 10 со счетным входом,- нйход которого подсоединен к одномуиз входов реверсивного счетчика 4.Другие входы элементов И 11,12 и триг-.,гера 10 подключены к блоку 9 управления.Измеритель работает следующим образом. 50Фазовый элемент 14 в зависимостиот напряжения измеряемого магнитногополя В. устанавливает триггер 13полярности в определенное состояние,Например, при положительном напранленин Вдуправляющий сигнал с фазового элемента 14 поступает на единичный вход триггера 13, который выдает на управляемый делитель 15 сигнаЛ, устанавливающий его в состояние,"соответствующее положительному направ-бОлению магнитного поля. При отрица"тельном направлении магнитного поляуправляющий сигнал с фазового элемента 14 поступает на нулевой входтриггера 13 Триггер полярности устанав- б 5 линает управляемый делитель 15 в состояние, соответствующее отрицательному направлению магнитного поля.Если при отрицательном направлении магнитного поля чувствительность датчика Холла больше, чем при положительном направлении, то коэффициент передачи управляемого делителя 15 при отрицательном направлении будет меньше единицы при условии, что при положительном направлении он принят за единицу. При обратном соотношении коэффициент передачи при отрицательном направлении магнитного поля будет, больше единицы.Цикл измерения данного измерителя, соотоит иэ двух тактов. В нервом такте на датчик Холла одновременно.воздействуют два постоянных магнитных поля: измеряемое В изм. и дополнительной В доп., создаваемое дополнительной катушкой 7, в поле которой находится датчик Холла. По обмотке дополнительной катушки 7 протекает ток источника 8 постоянного тока. Вьпсодной сигнал датчика Холла через управляемый делитель 15,пропорциональный алгебраической сумме величия (Вю.+ Вел.),поступает на преобразователь 3 фнапряжение-код 1,откуда н виде последовательности импульсов поступает на реверсинный счетчик 4,который в первом такте работает на сложение или на вычитание. Режим работы реверсивного счетчика 4 и первом"такте определяется состоянием фазового элемента 14, Присовпадакщих по направлению В, иВроп. (например, при положительномнаправлении дополнительного магнитного поля Воп ) сигнал начальной установки, поступающий с блока 9 управления на входы элементов И 11 и 12,пройдет через элемент И 11 на нулевой нход триггера 10 со счетным вхо-,дом. В этом случае триггер 10 выдаеттакой управляющий сигнал на реверсивный счетчик 4, при котором он будетработать на сложение. Реверсивныйсчетчик зафиксирует код И 1, пропорциональный сумме магнитных индукцийизмеряемого и дополнительного полей;Бо втором тайте на датчик Холладействует- только измеряемое магнитноеполе В, так как блок 9 управленйявыключает источник 8 постоянного тока. Выходной сигнал датчика Холла через управляемый делитель 15, пропорциональный измеряемой магнитной индукции, поступает на преобразователь,напряжение-кодф, откуда в видепоследовательности импульсов поступает на реверсивный счетчик 4,Во втором такте реверсивный счетчик 4 работает на вычитание. Изменение направления счетчика происходитпо сигналу, поступающему с выходаблока 9 на счетный вход триггера 10. В резулЬтате после второго такта счетчик 4 зафиксирует число импульсов Я 2, пропорциональное дополнительному магнитному полю Во.:4 =Фмч+ бром)Ж нм 8"в= она"щПри несовпадающих по направлению Види. и Во, (при положительном направлении дополнительного магнитного поля) сигнал начальной установки, поступающий с устройства управления на входы элементов И 11 и 12, пройдет через элемент И 12 на единичный вход триггера 10, который в этом15 случае в первый такт измерения выдает на счетчик 4 такой управляющий сигнал, при котором реверсивный счет чик работает на вычитание. Счетчик 4 зафиксирует отрицательное число 20 й, пропорциональное разности магнитных индукций измеряемого и дополнительного полей:Во втором такте реверсивный счетчик будет работать на сложение, В результате после второго такта счетчик 4 зафиксирует число импульсов Б, . 3 Ц пропорциональное дополнительному магнит- нитному полю:После двух тактов измерения на вхо-пы делительного устройства 5 поступают числа И с выходного регистра преобразователя 3 и И 2 с реверсивного счетчика 4. После поступления управляющего сигнала с блока 9 делительное устройство 5 совершает операциюделения чисел Н на Б.Результат деления, равныйй ВКХ,Ь Ьне будет зависеть от удельной чувствительности датчика Холла к индукции, его тока питания, коэффициента передачи схемы и взаимного ориентирования измеряемого и дополнительного магнитных полей, Если значение индукции дополнительного магнитного поля принять за единицу измеряемой величины, то результат деления будет пропорционален измеряемой магнитной индукции.Формула изобретенияЦифровой измеритель магнитнойиндукции по авт. св. Р 347704, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности результатов измерейия, в него введены триггер со счетным входом, два элемента И, триггер полярности, Фазовый элемент и управляемыйдели" тель, выход датчика Холла подключен к одному из входов фазового элемента, второй вход которого соединен с выходом источника переменного тока непосредственно, а с преобразователем напряжение-код через управляемый делитель, второй вход которого соединен с выходом триггера по,лярйости, выходы Фазового элемента подключены к соответствующим входам триггера полярности непосредственно, а через соответствующие элементы И - к входам триггера со счетным входом, выход которого подсоединен к одному из входов реверсивного счетчика, причем другие входы элементов И и триггера со счетным входом подключены к блоку управления.Составитель С. ЛукинскТехред Н, Бабурка Уедактор Ж жкова тор В, Бут Подписно д. 4/5 а илиал ППП Патент. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каэ 3934/34 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, МоскТираж ственногб комит бретений и откр Ж, Раушская