Цифровой измеритель магнитного потока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН,8012 72 А 33/ог Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл.кий и ежду с ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1187114, кл. С 01 К 33/02,05.10,83.(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОГОПОТОКА(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - упрощение устройства приодновременном упрощении процесса измерения, Цифровой измеритель содержит индукционный первичный преобразователь 1, ключи 2, 4, преобразователь 3 напряжение-частота, реверсивный счетчик 5 импульсов, буферныерегистры 6 и 7, дешифратор 8 с цифровой индикацией 9 результата измерений, кварцевый генератор 10 импульсов, управляемый делитель 1частоты, одновибраторы 12, 13 и 17,блок 14 переключения, триггеры 15и 16, элементы И 19, 20, 21 и 22и цифровую индикацию 25 знака. Введение триггеров 18 и 24, элемента И23 с образованием новых связей мэлементами устройства позволяет дотичь поставленную цель. 2 ил.Изобретение относится к электро,иэмерительной технике и может быть использовано для измерения магнитного потока постоянных магнитов.Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном упрощении процесса измерении.На фиг.1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Цифровой измеритель магнитного потока содержит последовательнон соединенные индукционный первичныи преобразователь 1, первый ключ 2, преобразователь 3 напряжение - часч тота, второй ключ 4 и реверсивныи счетчик 5 импульсов, выход которого соединен с Э-входами первого 6 и второго 7 буферных регистров, выход регистра 7 соединен через дешифратор 8 с цифровой индикацией 9 результата измерений, также последовательно соединенные кварцевый генератор 10 импульсов, управляемый делитель 11 частоты, первый 12 и второй 13 одновибраторы. Блок 14 переключения соединен с динамическими ми С-входами установки информации первого 15 и второго 16 триггеров, причем прямой выход первого триггера 15 соединен с входом третьего оцновибратора 17 и В-входом третьего триггера 18, выход управляемого делителя 1 частоты соединен с первыми входами первого 19 и второго 20 элементов И, инверсный выход первоготриггера 15 соединен с первым входомтретьего элемента И 21, выход второго одновибратора 13 соединен с первым входом четвертого элемента И 22,инверсный выход третьего триггера 18соединен с первым входом пятого элемента И 23 выход которого соединен сЯ-входом четвертого триггера 24,прямой выход которого соединен с цифровой индикацией 25 знака.Выход займа реверсивного счетчика5 импульсов соединен с К-входом третьего триггера 18, а вьжод третьего одновибратсра 17 - с К-входом управляемого делителя 11 частоты, С-входомустановки информации реверсивногосчетчика 5 импульсов, К-входом четвертого триггера 24 и 8-входом третьего триггера 8, выходы первого 19 ивторого 20 элементов И соединены соответственно с С-входами установкиО 40 5 20 25 ЗО 35 информации первого 6 и второго 7 буферных регистроВ, выход третьего элемента И 21 соединен с К-входом второго триггера 16, а выход четвертогоэлемента И 22 - с К-входом реверсивного счетчика 5 импульсов. Выход первого буферного регистра 6 соединен с Э-входом счетчика 5, прямой выходпервого триггера 15 соединен с управляющим входом первого ключа 2, выход управляемого делителя 11 частоты соединен с С-входом установки информации третьего триггера 18, инверсный выход первого триггера 15 соединен с 7-входом управления коэффициентом пересчета управляемого делителя 1 частоты и с вторыми входамипервого 19 и второго 20 элементов И,прямой выход триггера 16 соединен стретьим входом второго элемента И 20и с вторым входом пятого элементаИ 23, третий вход которого соединенс инверсным выходом первого триггера 15, инверсный выход второго триггера 16 соединен с третьим входомпервого элемента И 19 и с вторымвходом четвертого элемента И 22, вы-.ход первого одновибратора 12 соединен с вторым входом третьего элемента И 21, прямой вьжод третьеготриггера 18 соединен с управляющимвходом второго ключа 4, выход второго одновибратора 13 соединен с К-входом первого триггера 15. Кроме то-.го, нормально замкнутые контактывторого ключа 4 соединены с суммирующим входом счетчика 5, а нормально разомкнутые - с вычитающим входомсчетчика 5,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал на выходе индукционного первичного преобразователя 1 равен нулю, первый ключ 2. разомкнут, реверсивный счетчик 5 находится в нулевом состоянии, блок 14 переключения разомкнут, пер-. вый 15 и второй 16 триггеры находятся в нулевом состоянии. Кварцевый генератор 10 импульсов формирует последовательность импульсов стабильной частоты, которая поступает на С-вход управляемого делителя 11 частоты, на Ч-вход управления коэффициентом пересчета которого поступает единичный сигнал с инверсного выхода первого триггера 15, поэтому на выходе управляемого делителя 11 час12559 10 тоты формируется последовательность импульсов с периодом Т,/2, где Т - время измеРения, По. срезу имйульса на выходе управляемого делителя 11 частоты возбуждается первый одновибратор 12, после которого - второй одновибратор 13. Таким образом формируются последовательно три импульса, первый из которых - с выхода управляемого делителя 11 частоты через первый элемент И 19 поступает на С-вход установки информации первого буферного регистра 6, второй - с выхода первого одновибратора 12 через третий элемент И 21 15 поступает на К-вход установки в ноль второго триггера 16, третий с выхода второго одновибратора 13 поступает на К-вход первого триггера 15 и через четвертый элемент И 20 22 - на К-вход реверсивного счетчика 5 импульсов. Второй элемент И 20 заблокирован нулевым сигналом с прямого выхода второго триггера 16.Выходная частота преобразова теля 3 напряжение - частота определяется статической характеристи- кой 72 4тий триггер 18 устанавливается в нулевое состояние, поэтому второй ключ 4 подключает выход преобразователя 3 напряжение - частота к суммирующему входу реверсивного счетчика 5 (фиг.2 г, сплошная линия) . Состояние последнего в конце интервала времени Т /2 определяется следующим выраи 3 мжением:им/2И (Т /2) = Р (г.) ЙСоЭто значение записывается в первый буферный регистр 6 и хранится там до момента возникновения следующего импульса на выходе управляемого дели,теля 11 частоты. Далее процесс повторяется. Для выполнения измерения магнитного потока испытуемый образец размещается в рабочей зоне индукционного первичного преобразователя 1, при этом замыкается блок 14 переключения. Процесс измерения начинается с момента размыкания блока 14 переключения, которое осуществляется перед извлечением испытуемого образца из рабочей эоны индукционногопервичного преобразователя 1. Размыкание блока 14 пе где Р (Бв,е) - выходная частотавыхпреобразователя 3напряжение - частота (фиг.2 а);К - коэффициент пропорциональности;(С) - сигнал на входевхпреобразователя 3напряжение - частота;Р- частота на выхооде преобразователя 3 напряжение - частота 4при нулевом сигнале на входе.Величина Р (1) выбирается равнойполовине максимально возможной частоты на выходе преобразователя 3 на пряжение - частота Р ,. Установка Р,(С) указанной величины обеспечивает работоспособность преобразователя 3 напряжение - частота при входных сигналах положительной и отрицатель-ной полярности.По фронту выходного импульса управляемого делителя 11 частоты тререключения вызывает переключение первого 15 и второго 16 триггеров в единичное состояние (фиг.2 б, в). На прямом выходе первого триггера 15 при-, сутствует единица, которая приводит к замыканию первого ключа 2. По фронту импульса на прямом выходе первого триггера 15 возбуждается третий одно- вибратор 17, выходной импульс которого устанавливает в ноль управляемый делитель 11 частоты, реверсивный счетчик 5 импульсов - в состояние, сохра-, няющееся в первом буферном регистре 6, четвертый триггер 24 - в нулевое, а третий триггер 18 - в единичное со стояние. Единичный сигнал на прямом выходе третьего триггера 18 поступает на управляющий вход второго ключа 4, который подключает выход преобразователя 3 напряжение - частота к вычитающего входу реверсивного счетчика 5 импульсов, На Ч-вход управления коэффициентом пересчета управляемого делителя 11 частоты поступает нулевой сигнал с инверсного выхода первого триггера 15, поэтому следующий импульс на выходе делителя 11 частоты сформируется через промежуток времени Т которое5 125 заранее определяет оператор, Так как выходная частота преобразователя 3 напряжение - частота поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 5, то в некоторый момент времени 1 состояние последнего примет знаЧение, равное нулю, а на выходе займа сформируется короткий импульс (фиг.2 е, сплошная линия), который поступает на К-вход установки в ноль третьего триггера 18, поэтому на прямом выходе последнего устанавливается ноль (Фиг.2 ж), по которому выход преобразователя 3 напряжение - частота подключается к суммирующему входу реверсивного счетчика 5 импульсов. В этот интервал времени пятый элемент И 23 заблокирован нулевым сигналом с инверсного выхода первого триггера 15, следовательно, четвертый триггер,24 сохраняет нулевое состояние, В течение интервала времени Т, выходная частота преобразователя 3 напряжение - частота определяется выходным сигналом индукционного первичного преобразователя 1 и величиной Р, (й).Импульс на выходе управляемого делителя 11 частоты формируется в конце интервала времени Т , по фронту которого третий триггер 18 устанавливается в единицу, так как на его Э-входе присутствует единица с прямого выхода первого триггера 15. При этом второй триггер 16 находится в единичном состоянии, поэтому все пять элементов И 19 - 23 будут заблокированы. На управляющем входе второго ключа 4 Формируется единица с прямого выхода третьего триггера 18, поэтому выход преобразователя 3 напряжение - частота подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 5 импульсов. По срезу импульса на выходе управляемого делителя 11 частоты возбуждается первый одновибратор 12, выходной импульс которого поступает на вход третьего элемента И 21, но на его выход не проходит, поэтому второй триггер 16 сохраняет единичное состояние, и на вход второго одновибратора 13, выходной импульс которого устанавливает первый триггер 15 в нулевое состояние, вследствие чего размыкается первый ключ 2. На Ч-вход управления коэффициентом пересчета управляемого делителя 11 частоты посту 5972 Ьпает единичный сигнал с инверсного3выхода первого триггера 15, поэтомуследующий импульс на выходе делителя11 частоты сформируется через проме жуток времени Т/2. В течение этоинго интервала времени выходная часто-.та преобразователя 3 напряжениечастота определяется величиной Р, (1),Если сигнал на выходе индукционно го первичного преобразователя 1, определяемый направлением намагниченности измеряемого образца, имеет положительную полярность, то состояниереверсивного счетчика импульсов в 15 момент времени 2 Т,будет больше нуляи определяется выражениемт+ " ЕКП (е) + Р 1 1 е -гт,Рас т о.25312 ГЕсли сигнал на выходе индукционного первичного преобразователя 1 имеет отрицательную полярность, то в не- ЗО который момент времени 3/2 Т сси)и ф 2( 2 Т,состояние реверсивного счетчика 5 импульсов примет нулевое значение (фиг.2 г, пунктирная линия) ина его выходе с О" сформируетсякороткий импульс (Фиг.2 е, пунктирнаялиния), который подается на К-входтретьего триггера 18, вследствие чего последний устанавливается в ноль(фиг.2 з), а преобразователь 3 напряжение - частота подключается к сумми.рующему входу реверсивного счетчика5 импульсов. При этом на выходе пятого элемента И 23 сформируется единичный сигнал, который установит чет вертый триггер 24 в единичное состояние (фиг,2 и), а на цифровой индикации знака загорится минус". Такимобразом осуществляется определениезнака результата измерения. В этомслучае состояние реверсивного счетчика 5 импульсов в момент времени 2 Топределяется выражением1255972 10 оставитель С.Вудовехред И.Попович Редактор Н.Даик орректор Л.Патай 820/46ВНИИП 72 ка сное митета СССоткрытий нииРа 1303 кая наб оизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проект динен с цифровой индикацией знака,выход третьего одновибратора соединен с Я-входом третьего и К-входомчетвертого триггеров, кроме того Государствен елам изобретМосква, Жнормально замкнутые контакты второго ключа соединены с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, а нор мально разомкнутые - с вычитающим,