Цифровой измеритель магнитной индукции

Союз Советских Социалнстических Республикои 832504 1 ф т 1) Дополнительное к ввт. свид-ву 2) Заявлено 12,0679 (21) 2790654/18-21 51)М. Кл.з с присоединением заявки йо(23)П ио ит С 01 В 33 06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийта опубликования описания 23,0581(72) Авторы изобретени Чигщуитт и Ю 1 Ж(54) ЦИфрОВОИ ИЗИВРИТЕЛЬИНДУКЦИИ Изобретение отно магнитных измерений пользовано для прец ния в широком диапа тоянных магнитных и ится к областии может быть исзионного измереоне индукции послей,Известен измеритель магнитной индукции, который состоит из датчика Холла, источника переменного тока для питания датчика Холла, дополнительной катушки, в поле которой находится. датчик Холла. , источника постоянного тока для питания обмотки дополнительной катушки, преобразователя напряженйе-код, реверсивного счетчика, делительного устройства, устройства управления и цифрового отсчетного устройства, в котором преобразователь напряжение-кодвключен между датчиком Холла, реверсивным счетчиком и делительным уст" ройством, второй вход которого подсоединен к выходу реверсивного счетчика, а выход - к цифровому отсчетному устройству, устройство управления соединено с преобразователем напряжение-код, делительным устройством, реверсивным счетчиком, источником постоянного тока и цифровым отсчетным устройством 11 . цикл измерения в известном устройстве состоит из двух тактов. В первом такте на датчик Холла одновременно воздействует два постоянных магнитных поля: измеряемое Вти дополнительное В создаваемое дополнительной катушкой, в поле которой находится датчик Холла. По обмотке дополнительной катушки протекает ток от источника постоянного тока. Выходной сигнал датчика Холла, пропорциональный сумме ведичин магнитных индукций (Вц, +Вл, н), поступает на преобразователь напряжение-код, откуда в виде последовательности импульсов выдается на реверсивный счетчик, считающий в прямом направлении. Во втором такте на датчик Холла действует только измеряемое магнитное поле. Выходной сигнал датчика,пропорциональный измеряемой магнитной индукции, поступает на преобразователь напряжение-код, откуда в виде последовательности импульсов выдается на реверсивный счетчик, считающий в обратном направлении.Недостатки устройства - зависимость результатов измерения от направления измеряемого магнитного поля и. недостоверность результатов измерения при несовпадающих по направлению измеряемом и дополнительном магнитных полях, а также при превышении индукции дополнительного магнитного поля индукции измеряемого магнитного поля Вд, Вл.Цель изобретения - повышение точ,ности измерения,Поставленная цель достигаетсятем, что в цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий последовательно соединенные источник переменного тока, датчик Холла, управляемый делитель, преобразователь напряжение-код, реверсивный счетчик, делительный блок и цифровое отсчетноеустройство, последовательно соединенные переключатель и источник постоянного тока, дополнительную катушкуподключенный к выходу и входу датчика Холла Фазовый элемент, через триггер полярности, подключенный ко второму входу управляемого делителя,при этом вторые входы преобразователя напряжение-код, реверсивногосчетчика, цифрового отсчетного устройства, делительного блока и входпереключателя связаны с блоком управления, а второй выход преобразователя напряжение-код подсоединен ктретьему входу делительного блока,дополнительно вводятся блок установления синфазности и автоматическийпереключатель, включенный междудополнительной катушкой и источникомпостоянного тока, а блок установления синфазности включен между выходами Фазового элемента, выходомблока управления и третьим входомавтоматического переключателя.На Фиг.1 представлена блок-схемацифрового измерителя магнитнойиндукции, на фиг.2 - временные диагрампы работы устройства.Цифровой измеритель магнитной.индукции состоит (фиг,1) из датчи"ка Холла 1,источника 2 переменно,"е то 1,а, источника 3 постоянноготс ка, дополнительной катушки 4, упЗанляемого делителя 5 фазовогоэз.е 1. нтг б, триггера 7 полярности,преобразователя напряжение-код 8,реверсивного счетчика 9, делитель Оного блока 10, цифрового отсчетногоустройства 11, блока 12 управленияи.реключателя 13, блока 14 установления синфазности и автоматического переключателя 15 Устройство работает следующим образом.Фазовый элемент,б в зависимости от направления измеряемого магнитного поля В устанавливает триггер бО полярности 7 в определенное состояние. Например, при положительном направлении В . управляющий сигнал фазового элемента б поступает на единичный вход триггера 7. 65 Триггер 7 полярности выдает его в состояние, соответствующее положительному направлению магнитного поля. При отрицательном направлении магнитного поля управляющий сигнал фазового элемента б поступает на нулевой вход триггера 7 полярности. Триггер 7 полярности устанавливает управляемый делитель 5 в состояние соответствующее отрицательному направлению магнитного поля, Если при отрицательном направлении магнитного поля чувствительность датчи-.ка Холла 1 больше, чем при положительном направлении, то коэффициент передачи управляемого делителя 5при отрицательном направлении меньшеединицы при условии, что при положительном направлениион принят.за единицу. При обратном соотношении коэффициент передачи при отрицательном направлении магнитного поля больше единицы.Цикл измерения устройства состоит из двух тактовВ первом такте на датчик Холла 1 действует измеряемое магнитное поле В Выходной сигнап датчика Холла 1 через управляемый делитель 5 поступает на преобразователь напряжение-код 8, откуда в виде последовательности импульсов поступает на реверсивный счетчик 9, который в первом такте работает на вычитание, Реверсивный счетчик Э.-фиксирует отрицательный код Б пропорциональный измеряемой магнитной индукции.Код Б выходного регистра преобразователя напряжение-код 8 поступает на один из входов делительного блока 10.Кроме того, в первом такте измерения блока 14 установления синфазности по состоянию фазового элемента б определяет направление измеряемого магнитного поля В В зависимости от направления этого поля В блока 14 установления синфазностй устанавливает в одно из двух положений. При положительном направлении Ви, ток от источника 3 постоянного тока протекающий по дополнительной катушке 4, имеет одно направление. При отрицательном направлении В ток от источника 3 изменяет свое направление. Поэтому, поле создаваемое дополнительной катушкой 4, всегда совпадает по направлению с измеряемым постоянным магнитным полем В,Ро втором такте на датчик Холла 1 действуют, два постоянных магнитных поля: измеряемое Вл и дополнительное .Вп, создаваемое дополнительной катушкой 4, в поле ксторой находится датчик Холла 1По обмотке дополнительной катушки 4 протекает ток от источника 3 постоянного тока, который включается переключателем 13, на который поступает управляющий сигнал от блока 12 управленияВыходной сигнал датчика Холла 1, пропорциональный сумме ве-, личин (В +В ), поступает на преобразователь напряжение-код 8, откуда в виде последовательности импульсов поступает на реверсивный счетчик 9, считающий в прямом направлении. В результате после второго такта реверсивный счетчик 9 Фиксируетчисло импульсов Врропорциональное. дополнительному магнитному полю Вщ,.После двух тактов измерения на второй вход делительного блока 10 поступает код Ис реверсивного счетчика 9, После поступления. управляющего сигнала с блока 12 управления делительный блок 10 совершает операцию деления числа Вна число Б,йз 6 изи Результат леленняй равный ЫЗ- йеп не зависит от удельной чувствительности датчика Холла к индукции, его тока питания, коэффициента передачи схемы и направления измеряемого магнитного поля В Если значение индукции дополнительного магнитного поля принять за единицу измеряемой магнитной индукции, то результат деления пропорционален измеряемой магнитной индукции.Использование блока установки синфазности и автоматического переключателя выгодно отличает предлагаемый цифровой измеритель магнитной индукции от известных устройств, так как . позволяет повысить точность и достоверность результатов измерения, Применение предлагаемого измерителя позволяет полностью автоматизировать процесс измерения и значительно повысить производительность труда при снятии топографии магнитного поля устройств сложной конфигурации, когда в процессе измерения изменяетсянаправление магнитного поля, действующего на датчик Холла. Формула изобретения 40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРР 347704, кл, С 01 В 33(06 1972.. цифровой измеритель магнитной,индукции, содержащий последовательно соединенные источник переменного тока, датчик Холла, управляемый дели- О тель, преобразователь напряжениекод, реверсивный счетчик, делительный блок и цифровое отсчетное устройство, последовательно соединенные переключатель и источник постоянного тока, дополнительную катушку, подключенный к выходу и входу датчика Холла фазовый элемент, через триггер полярности,подключенный чо .второму входу управляемого делите-, ля, при этом вторые входы преобразователя напряжение-код, реверсивного счетчика, цифрового отсчетного устройства, делительного блока и ,вход, переключателя связаны с блоком управления, а второй выход преобразователя напряжение-код подсоединен к третьему входу делительного блока о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно вводятся блок 30 установления синФачности и автоматический переключатель включенный между дополнительной катушкой и источником постоянного тока, а блок установления синфазности включен между З 5 выходами Фазового элемента, выходомблока управления и третьим входом автоматического переключателя.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ВНИИ рю-ф 832504 Фий аказ Зб 45/65 Тираж 732 Подписное