Устройство для измерения импульсных магнитных полей

 

УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержащее магнитоизмерительный преобразователь , цифровой вольтметр, ключ, вход которого подключен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока, а его управляющий вход к выходу генератора однократных импульсов , последовательно соединённые пик-детектор и регистрирующий блок, а также усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, отличающееся тем, что, для повышения точности измерений, в него .,: дополнительно введены блок ограничения сигнала по минимуму, усилитель, фильтр низких частот и делитель напряжения , при этом выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом пик-детектора через последовательно включенные блок ограничения сигнала по минимуму и усилитель , первый выход магнитоизмерительного преобразователя подсоединен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а его второй выход - к входу цифрового вольтметра и выходу фильтра низких частот, вход которого через делитель напряжения подсоединен к выходу ключа, а управляющий режимом работы вход цифDd ЭО М рового вольтметра, подключен к выходу ,генератора однократных импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЦЮ Ю

РЕСПУБЛИК..Я0„„1138770 А

4(51) G Ol R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV Са Датвл*ство

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ÍÐÛÒlNÉ (21) 3653443/24-2! (22) 18.10.83 (46) 07.02.85 Бюл.У 5 (72) Д.И.Чебурков и Е.А.Комов (53) 621.317.44 (088.8) ! (56) 1.Êóðêèí И.Л. и др. Прибор для измерения напряженности импульсных магнитных. полей.-"Приборы и техника эксперимента",1960,9 6, с.122-123.

2. Проскурякова С.Ф. и др.

Современные методы и средства измерений магнитной индукции сильных импульсных магнитных полей. — Обзор по электронной технике, сер. "Электроника СВЧ", вып.l (923). M., 1983, с.30. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержащее магнитоиэмерительный преобразователь, цифровой вольтметр, ключ, вход которого подключен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока, à его управляющий вход— к выходу генератора однократных импульсов, последовательно соединенные пик-детектор и регистрирующий блок, а также усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, для повыщения точности измерений, в него дополнительно введены блок ограничения сигнала по минимуму, усилитель, фильтр низких частот и делитель напряжения, при этом выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом пик-детектора через последовательно включенные блок ограничения сигнала по минимуму и уси- литель, первый выход магнитоизмери- I тельного преобразователя подсоединен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а его второй выход — к входу цифрового вольтметра и выходу фильтра низких частот,р вход которого через делитель напряжения подсоединен к выходу ключа, а управляющий режимом работы вход цифрового вольтметра, подключен к выходу генератора однократных импульсов, 1138770

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения максимального значения индукции однократного импульса маг- нитного поля, 5

Известно устройство, содержащее магнитоизмерительный преобразователь с двумя выводами для снятия сигнала (преобразователь Холла, усилитель, пик-детектор и регистрирующее устройство (вольтметр постоянного тока ).

Устройство работает следующим образом. В импульсном магнитном поле

В(t) напряжение на выходе магнитоизмерительного преобразователя 0(4) пропорционально индукции В(4) °

Максимальное значение напряжения U(4) усиленное усилителем, преобразуется пик-детектором в квазипостоянное напряжение. Регистрирующее устройство,отградуированное в единицах магнитной индукции„измеряет его квазипостоянное напряжение, и по величине показаний регистрирующего устройства судят о максимальном значении индукции однократного импульса магнитного поля (13, Недостатком такого устройства

30 является большая погрешность измерений, обусловленная большой зависимостью результата измерений от изменений коэффициента преобразования пик-детектора при изменении амплитуды, длительности и формы однократно- З5 го импульса магнитного поля.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство,содержащее магнитоиэмерительный преобразователь с двумя вывода- 4О ми для снятия сигнала (иэмерительный преобразователь ), цифровой вольтметр постоянного тока, ключ, вход которого подключен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока, а 45 его управляющий вход — к генератору однократных импульсов, и последовательно соединенные усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, .пик-детектор и регистрирующее устройство (21.

Недостатками известного устройства являются большая погрешность иэмерения максимального значения индукции однократного импульса магнитного ° поля, сбусловленная изменением коэффициента преобразования пик-детектора за счет разной формы измеряемого, импульса магнитного поля, близкой к косинусоидальной форме, и градуировочного импульса прямоугольной формы, Цель изобретения — повышение точности измерения максимального значения индукции однократного импульса магнитного поля, Поставленная цель достиГается тем, что в устройство для измерения импульсных магнитных полей, содержащее магнитоиэмерительный преобразователь, цифровой вольтметр, ключ, вход которого подключен к источнику регулируемого напряжения постоянного тока, а его управляющий вход — к выходу генератора однократных импульсов,последовательно соединенные пикдетектор и регистрирующий блок, а также усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, дополнительно введены блок ограничения сигнала по минимуму, усилитель, фильтр низких частот и делитель напряжения, при этом выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом пик-детектора через последовательно включенные блок ограничения сигнала по минимуму и усилитель, первый выход магнитоиэмерительного преобразователя подсоединен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а его второй выход к входу цифрового вольтметра и выходу фильтра низких частот, вход которого через делитель напряжения подсоединен к выходу ключа, а управляющий режимом работы вход цифрового вольтметра подключен к выходу генератора однократных импульсов.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения импульсных магнитных полей, Устройство содержит последовательно соединенные магнитоиэмерительный преобразователь 1, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усиления, блок 3 ограничения сигнала по минимуму, усилитель 4, пик-детектор 5 и регистрирующий блок б,цифровой . вольтметр 7, фильтр 8 нижних частот, вход которого через делитель 9 напряжения и ключ 10 подключен к выходу генератора 11 однократных импуль- . сов, а также источник 12 регулируемо го напряжения постоянного тока, выход которого подключен к второму входу ключа 10..

Составитель В. Шульгин

Техред N. Надь Корректор Г. Решетник

Редактор Р,Цицика

Заказ 10683/36 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, .ул.Проектная,4

3 I 1387

Устройство работает следующим образом.

При воздействии импульса магнитного поля B(t) на магнитоизмерительный преобразователь I.между его первым и вторым выходами возникает импульсный сигнал, пропорциональный индукции импульсного магнитного поля.

Этот сигнал поступает на вход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом уси-10 ления через первый вывод магнитоизмерительного преобразователя, а через второй его выход и параллельно соединенные входное сопротивление цифрового вольтметра 7 и выходное сопротивление фильтра 8 нижних частот этот сигнал поступает на общую шину устройства.

Усиленный сигнал ограничивается в блоке 3 ограничения сигнала по 20 минимуму,Максимальное значение верхней неограниченной части сигнала после усиления усилителем 4 преобразуется пик-детектором 5 в квазипостоянное напряжение, которое фик- 25 сируется регистрирующим блоком 6.

В отсутствие импульса магнитного поля при неизменном коэффициенте усиления усилителя 2 устанавливают выходное напряжение источника 12 30 регулируемого напряжения постоянного тока на входе ключа 10 таким, чтобы показание регистрирующего блока 6 при подаче на вход усилителя 2 через делитель 9 напряжения, фильтр 8 нижних частот и выходное сопротивление магнитоиэмерительного преобразователя 1 ñôîðìèðoâàííîãî из выходного напряжения источника 12 напряi0 4 жения калибровочного однократного импульса, было равным показанию регистрирующего устройства при воздействии на магнитоизмерительный преобразователь импульса магнитного поля.

При калибровке генератор II однократных импульсов формирует импульсы фиксированной длительности, величина которой выбирается несколько большей времени измерения цифрового вольтметра 7 в режиме однократного запуска. Эти импульсы управляют работой ключа 10 и цифровым вольтметром 7,обеспечивая работу вольтметр в режиме однократного запуска. Таким образом, давление блока ограничения сигнала, усилителя,. делителя напряжения, фильтра низких частот, их соответствующее включение позволяют повысить точность и сократить время измерения максималь-. ного значения индукции однократного импульса магнитного поля.

Точность измерения максимального значения индукции импульса магнит-. ного поля в устройстве для измерения импульсных магнитных полей по сравнению с известным устройством повышена благодаря существенному уменьшению влияния изменений коэффици» ента преобразования пик-детектора при изменениях параметров импульса магнитного поля (в том числе и формы импульса), а также благодаря обеспе-. чению в процессе измерения- постоянства режима работы (нет переключений) всех основных узлов устройства и уменьшению влияния параметров ключа на результаты измерений.