Зонд для измеренияя магнитных полей

 

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и служит для повышения точности измерения. Для этого в конструкцию зонда, содержащего преобразователь 12 Холла и источник 11 питания, введены ключи 1-5, блоки памяти 6 и сравнения 7, источник 8 опорного напряжения, формирователь 9 амплитуды и генератор 10 тактовых импульсов. Используемая электронная схема обеспечивает стабилизацию сопротивления преобразователя 12 Холла, что позволяет устранить погрешности , вызванные изменениями температуры и индукции. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4098416/24-21 (22) 29.07.86 (46) 23.01.88. Бюл. М- 3 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) А.M.Áåëüñêèé, Г.З.Бучин, С.В.Дмитриев, Н.Л.Забиров и Т.В.Тоженицына (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 849117, кл. G 01 R 33/06, 1979. (54) ЗОНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ

ПОЛЕЙ (57) Изобретение относится к магнитоиэмерительной технике и служит для повышения точности измерения. Для этого в конструкцию зонда, содержащего преобразователь 12 Холла и источник 11 питания, введены ключи 1-5, блоки памяти 6 и сравнения 7, источник 8 опорного напряжения, формирователь 9 амплитуды и генератор 10 тактовых импульсов. Используемая электронная схема обеспечивает стабилизацию сопротивления преобразователя 12

Холла, что позволяет устранить погрешности, вызванные изменениями температуры и индукции. 4 ил.

13688

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может использоваться для высокоточных измерений слабых магнитных полей.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет, того, что в зонде, содержащем преобразователь Холла, обеспечивается электронной схемой стабилизация сопротивления пластины преобразователя

Холла, что позволяет устранить погрешности, вызванные изменением температуры и изменением индукции.

На фиг. 1 представлена функциональная схема зонда для измерения магнитных полей; на фиг. 2 — диаграмма напряжений на выходах генератора тактовых импульсов; на фиг. 3 — диаграмма напряжений на электродах ПХ; на фиг. 4 — структурная функциональная схема генератора тактовых импульсов.

Зонд для измерения магнитных полей содержит ключи 1-5, блок 6 памя- 25 ти, блок 7 сравнения, источник 8 опорного напряжения, формирователь 9 амплитуды, генератор 10 тактовых импульсов, источник 11 питания, преобразователь 12 Холла (ПХ). 30

Выходы генератора 10 тактовых импульсов соединены с управляющими входами ключей 1-5, выход первого ключа 1 соединен с входами ключей 2 и

3 и холловским электродом ПХ 12, второй холловский электрод подключен к общей шине. Выход второго ключа 2 соединен с входом блока 6 памяти, выход которого соединен с одним из входов блока 7 сравнения, на другой вход которого подключен источник 8 опорного напряжения. Выход блока 7 сравнения соединен с управляющим входом формирователя 9 амплитуды, выход которого соединен с входом четвертого ключа

4, выход которого соединен с токовым электродом ПХ и выходом пятого ключа

5. Выходы источника питания соединены с входами первого 1 и пятого 5 ключей и входом формирователя 9 амплитуды. Выход третьего ключа 3 сое50 динен с измерителем магнитной индукции.

Генератор 10 тактовых импульсов (фиг. 4) содержит генератор 13 нап55 ряжения треугольной формы, первыи компаратор 14, первый источник 15 опорного напряжения, первую дифференцирующую цепочку 16, первый ждущий

33 2 мультивибратор 17, второй компаратор

18, второй источник 19 опорного напряжения, вторую дифференцирующую цепочку 20, второй ждущий мультивибратор 21, третий компаратор 22, третий источник 23 опорного напряжения, третью дифференцирующую цепочку 24, третий ждущий мультивибратор 25.

Зонд для измерения магнитных полей работает следующим образом.

Генератор 10 тактовых импульсов вырабатывает импульсы, необходимые для управления ключами. Импульс с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов открывает первый 1 и второй 2 ключи. С источника 11 питания через первый ключ 1 на ПХ 12 поступает измерительный токовый импульс стабильной амплитуды. длительностью, г 2 (фиг. 2). На ПХ 12 устанавливается напряжение, величина которого зависит от омического сопротивления

ПХ 12, которое меняется в зависимости от температуры и измеряемой индукции и несет информацию о величине

"паразитного" сопротивления 5 UH (В, Т), таким образом, изменение падения напряжения на ПХ U 1 (фиг. 3) пропорционально 6У„ (В, Т). Напряжение через открытый ключ 2 запоминает2 ся на блоке 6 памяти. Это напряжение подается на первый вход блока 7 сравнения, на второй вход которого подается опорное напряжение от источника

8 опорного напряжения. Величина опорного напряжения соответствует падению напряжения на предварительно сбалансированном при номинальной температуре и нулевой индукции ПХ от измерительного импульса тока.

Разность напряжений с выхода блока сравнения поступает на формирователь 9 амплитуды, на выходе которого формируется напряжение U nponop2 ционально изменению температуры. В момент времени с 2 импульс с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов прекращается и ключи 1 и 2 закрываются.

В момент с с второго выхода re3 нератора тактовых импульсов поступает импульс, который открывает четвертый ключ 4, в результате на тактовые электроды ПХ 12 поступает мощный разогревающий импульс U 2 (фиг. 3) и пластина ПХ 12 начинает нагреваться.

Разогрев продолжается до момента с, 3 13688

В промежутке t — t через откры4 5 тый пятый ключ 5 на ПХ 12 поступает измерительный импульс амплитудой U .

Стабильная величина напряжения U обес3 печивает номинальный ток питания ПХ

12, указанный в паспорте, тогда напряжение на холловских электродах пропорционально измеряемой индукции. На этот же промежуток времени с — с 10

6 открывается третий ключ 3 имйульсом с третьего выхода генератора 10 тактовых импульсов 10 и сигнал с холловских электродов ПХ подается на измеритель магнитной индукции. Таким образом, за время первого импульса происходит измерение сопротивления пластины ПХ 12, за время второго— разогрев ПХ 12 (компенсация изменения сопротивления от температуры и индукции), а за время третьего — измерение на холловских электродах ПХ напряжения Холла, пропорционального измеряемой индукции.

Формула изобретения

Зонд для измерения магнитных полей, содержащий преобразователь Холла и электронную систему стабилизации температуры, включающую источник питания, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, электронная система стабилизации температуры выполнена в виде

33 4 первого, второго, третьего, четвертого и пятого ключей, блока памяти, блока сравнения, источника опорного напряжения, формирования амплитуды, генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим входом четвертого ключа, а третий — с управляющим входом третьего ключа и с входом пятого ключа, выход пятого ключа подключен к токовому эЛектроду преобразователя Холла и к выходу четвертого клЮча, первый выход источника питания подключен к входу первого ключа, выход которого подключен к входам второго и третьего ключей и к холловскому электроду преобразователя Холла, выход третьего ключа подключен к выходу устройства, а выход второго — через блок памяти к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подключен выход источника опорного напряжения, выход блока сравнения подключен к управляющему входу формирователя импульсов, выход которого соединен с входом четвертого ключа, второй выход источника питания подключен к управляющему входу пятого ключа, а третий выход — к входу формирователя импульсов. фиг. 2

1368833 фигЗ

Составитель А.Дивеев

Техред И.Попович

Редактор И.Шулла

КорректорМ.Демчик

Заказ 288/48 Тирах 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ухгород, ул.Проектная, 4