Устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическик Республик(51) М. Кл.в с присоединением заявки Йф -6 01 й 33/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621.317. .44(0888) Дата опубликования описания 230780(54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ПОВЕРКИ МЕРМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ НА ПЕРЕМЕННОМТОКЕ 10 Настоящее изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки мер магнитной индукции на переменном токе.5Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная наличием фазовых сдвигов сигналов при поверке на переменном токе.Известно устройство для поверки магнитометров и мер магнитной индукции с устройством компенсации внешних полей. Образцовая катушка через добавочный резистор подключена к . 15 генератору переменного напряжения. Напряжение с добавочного резистора подано на безинерционное пороговое устройство. Поверяемая катушка установлена внутри образцовой, а в их 20 центре размещен ферроэонд, соединенный с электронным блоком магнитометра, Устройство снабжено двухканальным регистратором, на один вход которого подан сигнал с порогового 25 устройства, а на другой - с выходамагиитометра Ц .Недостатком этого известного устройства является низкая точность поверки иэ-за отсутствия регулиров. 30 ки Фазы сигналов в процессе ее измерений.Известно устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе, которое содержит генератор переменного напряжения, подключенный к общим точкам последовательно соединенных цепей: переменного резистора с магазином взаимной индуктивности и клемм поверяемой катушки, второго переменного резистора с магазином индуктивностей и клемм образцовой катушки. Нуль-индикатор, включающий преобразователь инфраэвукового напряжения упомянутого генератора в модулированное напряжение, усилитель, детектор и стрелочный прибор, который одним входным концом подключен к второму переменному резистору непосредственно, а к первому - через вторичную обмотку магазина вза. имной индуктивности. Образцовая катушка установлена ввутри поверяемой и включены встречно, а в их центре установлен ферроэонд, соединенный с электронным блоком магнитометра, который соединен с нуль - индикатором. Компенсатор внешних магнитных полей, который подключен к Ферроэонду, и переключатели для изменения направления тока в катушках. Синхронный детектор, соединенный с вторым стре лочным прибором через интегратор, сигнальный вход которого подключен к выходу электронного блока магнитометра, а управляющий вход соединен с генератором переменного напряжения через пороговое устройство 12 .Известное устройство работает следующим образом.По второму стрелочному прибору контролируют отсутствие внешних магнитных полей в катушках, которые компенсируются компенсатором. Изменением индуктивности магазинов и сопротивлений резисторов добиваются равенства фаз и амплитуд переменных токов в катушках, что контролируют по обоим стрелочным приборам. При этом на заданной частоте 1 отношение постоянной К поверяемой катушки к известной постоянной Ко образцовой катушки определяется величиной сопротивлений К 4 и К 2 резисторов и величиной взаимной индуктивности М магазина из выражения;й+32 Щ М0 2 Указанные операции проводят не менее восьми раз при различных направлениях тока в катушках, а постоянная Копределяется как средний результат восьми измерений.Недостатком известного устройства является низкая точность поверки, обусловленная неучтенными сопротивлениями самих катушек и токоподводящих проводов.Целью изобретения является повышение точности поверки.Эта цель достигается тем, что устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе, содержащее образцовую катушку, установленную внутри поверяемой, два магазина резисторов, магазин индуктивностей, генератор переменного напряжения, феррозонд, установленный в центре катушек и выходом подключенный к электронному блоку магитометра, а входом - к компенсатору внеш них помех, синхронный детектор, сигнальный вход которого подключен к выходу магнитометра, а его выход подключен через интегратор к нуль-индикатору, пороговый элемент, вход которого подключен к генератору ,переменного напряжения, а выход - куправляющему входу синхронного детектора, измеритель постоянного напряжения, переключатели, снабжено источником постоянного напряжения, первый выход которого через пару контактов первого переключателя соединены с клеммами для подключения поверяемой катушки непосредственно, второй выход - через магазин индуктивностей и два магазина резисторов,вторая пара контактов упомянутогопереключателя короткозамкнута и соединена через образцовую катушку содним иэ выходов генератора переменного напряжения, второй выходкоторого соединен с общей точкойдвух магазинов резисторов, к которой также подключен один из входовизмерителя постоянного напряжения,другой вход которого через однополярный трехпозиционный переключатель с нейтральным положением соединен с полюсами источника постоянногонапряжения,На фиг. 1 изображена структурная15 схема устройства, на фиг. 2 - 4временные диаграммы напряжений наэкране осциллографа.Устройство (см. фиг, 1) содержитгенератор переменного напряжения 1,щ магазин резисторов 2, соединенныйс магазином индуктивностей 3, магазин резисторов 4, соединенный с однойиэ клемм 5, б для подключения поверяемой катушки, двухполярный 7, 8и двухпозиционный 9, 10 и 11, 12переключатели. Его первая пара контактов 9, 11 подключена к выходнымполюсам источника постоянного напряжения 13, а вторая пара. контактов10,12 короткозамкнута и соединена содной из клемм 14, 15 образцовой катушки 16. Один вход измерителя постоянного напряжения 17 подключен кобщей точке соединения двух магазиноврезисторов 2, 4, а другой - через35 переключатель однополюсный 18 трехпозиционный 19, 20, 1 с нейтральнымположением 20 подключен контактами19 и 21 к выходным полюсам 9, 11 источника постоянного напряжения 13.4 О .Ферроэонд 22, установленный в центреобразцовой катушки 16, подключен кэлектронному блоку магнитометра 23и компенсатору внешних помех 24, Сигнальный вход синхронного детектора25 подключен к выходу электронногоблока магнитометра 23, а его выходчерез интегратор 26 соединен с нульинцикатором 27. Пороговое устройство 28, вход которого подключен кгенератору переменного напряжения 1,а выход - к управляющему входу синхронного детектора 25. Осциллограф29 подключен к выходу синхронногодетектора 25, сигнальный вход которого дополнительно подключен пере 55 мычкой 30 к выходу интегратора 26.Генератор переменного напряжения 1подключен к общей точке соединениярезисторов 2, 4 и к клемме 15 образцовой катушки 16.6 О Устройство работает следующим образом.Образцовую катушку 16 с феррозондом 22 устанавливают в центре поверяемой, которую подключают к клем 65 мам 5, б, Компенсатором 24 в объе 7504065 О напряжения, феррозоцд, устацовленныйв центре катушек и выходом подклю 60 тов СССР, "Энергия", Л., 1975,вып. 180 (240),с. 9 - 16. ме феррозонда 22 компенсируют вешцие магнитные поля до нуля, который контролируют по нуль - индикатору 27. Посредством двухполярного 7, 8 двух- позиционного 9, 10 и 11, 12 переключателя в образцовую и поверяемую катушку подают переменный ток от генератора 1. При этом источник постоянного напряжения 13 отключается. Изменяя величину сопротивления резистора 2 и индуктивность магазина 3, добиваются уменьшения до нуля фазового сдвига нескомпенсированных магнитных полей и образцовой 16 и поверяемой катушках, которые включены встречно. При этом за счет дополнительного подключения синхронного детектора 25 перемычкой 30 к выходу интегратора 26 на экране осциллографа 29 полусинусоида из начального положения (кривая на фиг. 2) займет симметричное положение между двумя фронтами прямоугольного стробирующего импульса порового устройства 28 (кривая на фиг, 3). После этого изменением сопротивления резистора 4 добиваются равенства амплитуд синхронных магнитных полей в катушках. При этом диаграмма напряжений на экране осциллографа 29 будет иметь вид почти прямой линии (см. Фиг. 4),Токиив параллельных ветвях из резистора 2 с магазином индуктивностей 3 и резистора 4 с поверяемой катушкой (подключенной к клеммам 5, 6) в сумме равны токув образцовой катушке 16: 1+(1) Феррозонд 22 измеряет разность магнитных индукцийВ в центре катушек, которая с помощью указанных выше регулировок уменьшается до нуля:АЬ 1 Вк =ОЭ О 2 Х(2) где К, К - постоянные образцовой 16 и поверяемой (подключенной к клеммам 5, 6) катушек.Из выражений (1) и (2): хл л й " 1, (д) если КС К. При К К 1,образцовая 16 и поверяемая (подключенная к клеммам 5, 6) катушки меняются местами, а расчет ведется по формуле;Я)о )лл 2Постоянные напряжения Ои О измерителем постоянного тока 17 с помощью однополюсного 18 трехпозиЗО 35 Щ) 45 50 55 дионого переключателя 19, 20, 21,который подключен к источнику постоянного напряжения 13. При этоМучитываются все составляющие активного сопротивления цепи, а точностьизмерений увеличивается примерно напорядок,Таким образом, использование устройства позволяет повысить точностьповерок, примерно, на порядок засчет измерения напряжений на всехучастках цепи. Формула изобретения устройство для поверки мер магнитной индукции на переменном токе, содержащее образцовую катушку, установленную внутри поверяемой, два магазина резисторов, магазин индуктивностей, генератор переменного ченный к электронному блоку магнитометра , а входом - к компенсаторувнешних помех, синхронный детектор,сигнальный вход которого подключенк выходу магнитометра, а его выходподключен через интегратор к нуль-индикатору, пороговый элемент, вход которого подключен к генератору переменного напряжения, а выход - к управляющему входу синхронного детектора, измеритель постоянного напряжения и переключатели, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено источником постоянного напряжения, первый выход которого через пару контактов первого переключателя соединен с клеммами для подключения поверяемой катушки непосредственно, второй выход- через магазин индуктивностей и два магазина резисторов, вторая пара контактов упомянутого переключателя короткозамкнута и соединена через образцовую катушку с одним из выходов генератора переменного напряжения, второй выход которого соединен с общей точкой двух магазинов резисторов, к которой также подключен один иэ входов измерителя постоянного напряжения, другой вход которого через однополярный трехпозиционный переключатель с нейтральным положением соединен с полюсами источника постоянного напряжения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Труды метрологических институтов СССР, "Энергия", Л. 1972, вып.140 (200), с. 89 - 92.2. Труды метрологических институ,750406 г ф Корректор М. Шароши 79/50 Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о 35, Москва, Ж, Раушская а писное митета СССРкрытийаб., д. 4/5 113 Ужгород, ул. Проектная, 4 ПП "Патен или Составитель Е. Данилинадактор О. Стенина Техред А, Щепанская