Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля

 

Изобретение может быть использовано при точечных измерениях индукции переменного магнитного поля. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, преобразователь. 2 Холла, широкополосный усилитель 3, блок (Б) 13 задержки, регистрирующий Б 14, экстрематор 5, аналого-цифровой преобразователь 4, регистры 9, 10, элементы И 6-8, триггер 12, счетно-решакяций Б 11, включающий Б 15, 16 возведения в квадрат, сумматор 17 и Б 18 для извлечения корня квадратного . Устройство имеет повышенную точность измерений, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1413564 А1 (51)4 G Ol R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTI44 (21) 4186746/24-21 (22) 26.01.87 (46) 30.07.88. Бюл. М 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроиэмерительных приборов (72) В.Ç.Васильев, М.М.Кабанов, А.М.Радзина и А,И.Федоров (53) 621.317(088.8) (56),Авторское свидетельство СССР

У 448404, кл. G 01 R 33/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

И 1128205, кл. G 01 R 33/02, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение может быть использовано при точечных измерениях индукции переменного магнитного поля. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, преобразователь.

2 Холла, широкополосный усилитель 3, блок (Б) 13 задержки, регистрирующий

Б 14, экстрематор 5, аналого-цифровой преобразователь 4, регистры 9, 10, элементы И 6-8, триггер 12, счетно-решающий Б II, включающий Б 15, 16 возведения в квадрат, сумматор 17 и Б 18 для извлечения корня квадратного. Устройство имеет повышенную g точность измерений . 2 ил.

1413564

Изобретение относится к магнитным измерениям, предназначено для измерений максимальных значений индукции переменного магнитного поля в широком

5 диапазоне частот с повышенным быстродействием и точностью, и может быть использовано при точечных измерениях индукции переменного магнитного цоля.

Цель изобретения — повышение точ- 1О ности измерений.

На фи, 1 приведена функциональная структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства, 15

Устройство для измерения индукции переменного магнитного поля содержит последовательно соединенные генератор

1 прямоугольных импульсов, преобразователь 2 Холла, широкополосный усиля- 2О тель Э, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 4 и входом экстрематора 5, первый 6, второй 7 и третий 8 элементы

И, первый 9 и второй 1О регистры, 25 счетно-решающий блок 11, триггер 12, блок 13 задержки и регистрирующий блок 14. Выход экстрематора 5 соеди" нен с первым входом первого элемента

И, второй вход которого соединен с ЗО управляющим выходом генератора 1 прямоугольных импульсов, а выход - с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя 4, выход которого соединен с первыми входами первого

9 и второго 10 регистров, а их выходы — соответственно с первым и вторым входами счетно-решающего блока

11, выход которого соединен с регист рирующим блоком 14, Управляющий выход аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с управляющим входом генератора 1 прямоугольных импульсов через блок 13 задержки и первыми входами второго 7 и третьего 8 элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно пер" вого 9 и второго 10 регистров, выход генератора прямоугольных импульсов, 1 — с входом триггера 12, прямой выход которого соединен с вторым входом

50 второго элемента И 7, а инверсный— с вторым входом третьего элемента

И 8. Счетно-решающий блок 11 содержит два блока 15 и l6 возведения в квад55 рат, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 11, сумматор 17 и блок 18 для извлечения корня квадратного, выход которого является выходом блока 11, вход соединен с выходом блока 18 выходы которого соединены с соответствующими выходами блоков 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении импульса "Пуск (фиг. 2б) преобразователь 2 Холла возбуждается прямоугольным импульсом тока (фиг. 2в), поступающим с генератора 1 прямоугольных импульсов. Вы-ходное напряжение и ео6 азователя 2

Холла, равное U = U„+U san(2»ft+

+arctg †-), фиг. 2а, усиливается шиU»w)

1- х rn рокополосным усилителем Э до К U u поступает на входы аналого-цифрового преобразователя 4 и экстрематора 5. (UÄ вЂ” амплитуда напряжения Холла, амплитуда напряжения наводки, f — частота сигнала). При достижении выходным напряжением широкополосного усилителя 3 (фиг. 2г) максимального значения экстрематор 5 вырабатывает импульс запуска (фиг. 2е) аналогоцифрового преобразпвателя 4. Задер-жанньй относительно переднего фронта прямоугольного импульса тока (фиг,2в) строб (фиг. 2д), поступающий с управляющего выхода генератора 1 прямоугольных импульсов на второй вход первого элемента И 6, устраняет ложное срабатывание экстрематора 5 во время переходных процессов в широкополосном усилителе Э, Код преобразованного в первом такте измерений максимального значения выходного напряжения (фиг, 2г) широкополосного усилителя 3 поступает на первые входы первого 9 и второго 10 регистров. Запись этого кода в первый регистр 9 производится импульсом, поступающим на второй вход этого регист ра с выхода второго элемента И 7 (фиг. 2л), при этом с управляющего выхода аналого-цифрового преобразователя 4 на второй вход второго элемента И 7 поступает импульс "Конец преобр." (фиг. 2ж), а на первый вход— разрешающий импульс с прямого выхода триггера 12 (фиг. 2к), управляемого с выхода генератора 1 прямоугольных импульсов. Импульс "Конец преобр.", задержанный блоком 13 задержки (фиг. 2з), поступает на управляемый вход генератора 1 прямоугольных импульсов и производит выключение тока управления преобразователя 2 Холла.

13564 4

20 цифрового преобразователя 4. Задержанвремя переходных процессов в широкопо25 и ер еменно ro магнитно го поля, содержащее последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, преобразователь Холла и широкополосный усилитель, блок задержки, счетно-решающий блок и регистрирующий блок, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены экстрематор, аналого" цифровой преобразователь, два регистра, три элемента И, триггер, причем выход широкополосного усилителя соединен с входами аналого-цифрового преобразователя и экстрематора, выход ко40 торого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с управляющим выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход — с управляющим входом аналого45 цифрового преобразователя, выход которого соединен с первыми входами первого и второго регистров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами счетно-решающего блока, выход которого соединен

50 с входом регистрирующего блока, причем управляющий выход аналого-цифрового преобразователя соединен через блок задержки с входом управления re55 нератора прямоугольных импульсов и первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго регистров, а вторые

Во время отсутствия тока управления широкополосным усилителем 3 уси" ливается только напряжение индукционной наводки U =L „ соз2нГ1 (фиг.2а), поступающее с выхода преобразователя

2 Холла (фиг. 2г), Усиленное напряженне индукционной наводки К- U„ посту-. пает на входы аналого-цифрового преобразователя 4 и экстрематора 5. При достижении выходным напряжением широкополосного усилителя 3 максимального значения экстрематор 5 вырабатывает импульс запуска (фиг. 2е) аналогоный относительно заднего фронта прямоугольного импульса тока (фиг. 2a) строб (фиг. 2д), поступающий с управляющего выхода генератора 1 прямоугольных импульсов на второй вход первого элемента И 6, устраняет ложное срабатывание экстрематора 5 во лосном усилителе 3, Код преобразованного во втором такте измерений максимального значео ния выходного напряжения (фиг. 2г) широкополосного усилителя 3 поступает на первые входы первого 9 и второго 10 регистров. Запись кода во второй регистр 10 производится импуль сом, поступающим на второй вход этого регистра с выхода третьего элемента И 8 (фиг. 2м), при этом с управляющего выхода аналого-цифрового преобразователя 4 на второй вход третьего элемента И 8 поступает им- . пульс "Конец преобр." (фиг. 2ж), а иа первый вход — разрешающий сигнал с инверсного выхода триггера 12 (фиг. 2к), управляемого с выхода генератора 1 прямоугольных импульсов.

Импульс "Конец преобр.", задержанный блоком 13 задержки (фиг, 2з), поступает на управляемый вход генератора

1 прямоугольных импульсов и производит подготовку генератора 1 к запускуе

Коды первого и второго тактов измерений поступают с выходов первого

9 и второго 10 регистров соответственно на первый и второй входы счетно-решающего блока 11 и связанные с ними первый 15 и второй 16 блоки возведения в квадрат. В сумматоре 17 формируется разность кодов, поступа-, ющих íà его два входа с выходов бло-.

kos 15 и 1, которая соответствует напряжению

Из этой разности кодов, поступающей на вход блока 18 извлечения корня квадратного, на выходе последнего формируется код, соответствующий напряжению U=KU„ =К1В, пропорциональному только измеряемой магнитной индукции. Этот код поступает с выхода счетно-решающего блока 11 на регист"

Рирующий блок 14„

Таким образом, предложенное устройство позволяет провести измерения индукции переменного магнитного поля за время, не превышающее период ча" стоты измеряемого магнитного поля, так как именно за укаэанное время имеется возможность последовательно за два такта провести измерение максимальных значений напряжений U u U

Формула изобретения

Устройство для измерения индукции

Составитель А.Сазонов

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор В.Романенко

Заказ 3779/48

Тираж 772

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1413564 . 6 входы соответственно с прямым и ин- рого соединен с выходом генератора версным выходами триггера, вход кото- прямоугольных импульсов.