Устройство для градуировки преобразователя холла в импульсном магнитном поле

 

Изобретение относится к магнитным измерениям. Устройство для градуировки преобразователя Холла в импульсном магнитном попе содержит образ цовьй преобразователь Холла 1, блок 8 измерения уровня сигнала, вычитающий блок 9, измеритель 3 постоянного напряжения, блок 12 регистрации разностного сигнала, усилитель 2 напряжения, источник 4 опорного напряжения , компаратор 5, ключ 10, блок 6 размыкания ключа, блок 11 запоминания разностного сигнала в момент размыкания ключа. Устройство имеет высокую точность градуировки. 2 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1432434 А1 (50 4 С 01 К 33/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ йьф .. 1

Ы Л : i é

К А BTQPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4168815/24-21 (22) 26.12.86 (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (72) Д.И.Чебурков, С.Ф.Проскурякова и Е.А.Комов (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 834632, кл. G 01 R 33/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ХОЛЛА В ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям. Устройство для градуировки преобразователя Холла в импульсном магнитном поле содержит образцовый преобразователь Холла 1, блок 8 измерения уровня сигнала, вычитакнций блок 9, измеритель 3 постоянного напряжения, блок 12 регистрации разностного сигнала, усилитель 2 напряжения, источник 4 опорного напряжения, компаратор 5, ключ 10, блок

6 размыкания ключа, блок 11 запоминания разностного сигнала в момент размыкания ключа. Устройство имеет высокую точность градуировки. 2 ил.

1432434

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано для градуировки преобразователей Холла (ПХ), предназначенных для.измерения. индукции постоянных

5 и импульсных магнитных полей.

Цель изобретения — повышение точности градуировки ПХ в импульсном магнитном поле.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства для градуировки ПХ в импульсном магнитном поле; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходах узлов предлагаемого устройства.

Устройство содержит образцовый преобразователь Холла (ПХ) 1, усилитель 2 .напряжения, измеритель 3 постоянного напряжения, источник 4 опорного напряжения, компаратор 5, блок

6 размыкания ключа, градуируемый преобразователь Холла (ПХ) 7, блок 8 измерения уровня сигнала, вычитающий блок 9, ключ 10, блок 11 запоминания разностного сигнала в момент размыкания ключа, блок 12 регистрации разHocтного сигнала.

Выход образцового ПХ 1 подключен через усилитель 2 напряжения к перво-. му входу компаратора 5 и второму входу блока 9 вычитающего, выход градуируемого ПХ 7 подключен через блок 8 измерения уровня сигнала к первому входу блока 9 вычитающего, выход блока 9 подключен через ключ 10 и блок 11 запоминания разностного сигнала к блоку 12, регистрации разностного сигнала, второй вход компаратора

5 подключен к входу измерителя 3 постоянного напряжения и выходу источника 4 опорного напряжения, выход компаратора 5 подключен через блок 6 размыкания ключа к управляющему входу ключа 10.

Устройство работает следующим образом.

Образцовый 1 и градуируемый 7 преобразователи Холла размещают в рабочем объеме источника импульсного магнитного поля B(t) (на фиг. 1 источ.ник импульсного поля не указан) и по . измерителю 3 постоянного напряжения

-фстанавливают напряжение на выходе источника 4 опорного напряжения, равным U (фиг.2б), значение которого на 0,5-1Х. меньше ожидаемой амплитуды (U < (фиг. 2в) на первом входе компаратора 5 при воздействии импульсного магнитного поля с требуемым максимальным значением индукции В (фиг. м (фиг.2а) на образцовый ПХ .

С момента времени t =, т.е. с момента начала действия импульсного магнитного поля на преобразователи

Холла, на выходах образцового и градуируемого преобразователей возникают импульсы напряжения. Импульс напряжения с выхода грудируемого ПХ через блок 8 изменения уровня сигнала поступает на первый вход блока 9 вычитающего. Импульс напряжения с выхода образцового ПХд через усилитель напряжения поступает на первый вход компаратора и второй вход бпока вычитающего. В момент времени t„, когда уровень импульсного сигнала на первом входе компаратора 5 Up(Bt,) (фиг.2в) превышает уровень напряжения U, на втором входе компаратора, на его выходе формируется импульс напряжения с амплитудой, равной П.( (фиг.2г), длительность которого равна превышению импульса U(((B<) на первом входе компаратора уровня на- пряжения U< на его втором входе, т.е.

Этот импульс поступает на вход блока 6 раэмыкания ключа, который формирует напряжение U (фиг .2д), размыкающее сигнапьные контакты ключа 10 в момент времени

Именно в этот момент времени блок 11 запоминания разностного сиг-. нала, в простейшем случае пиковый детектор, запоминает разность сигналов, снимаемых с образцового и градуируемого преобразователя Холла. О его величине судят по показанию блока 12 регистрации разностного сигнала.

Затем, не изменяя максимального значения индукции импульсного магнитного поля В, повторяют воздействие импульсного поля на ПХ до тех пор, пока регулировкой коэффициента передачи К блока 8 изменения уровня сигнала 8 не обеспечивается значение

dU> = О. Об этом судят по нулевому показанию блока 12 регистрации разностного сигнала при воздействии импульсного магнитного поля на ПХ. При

dU = 0 чувствительность градуируемого ПХ в поле с индукцней В равна

Уо (В+„1 К ((К (1432434 где уо

Кун чувствительность обраэцовго ПХ в поле с индукцией В,, коэффициент усиления усилителя 2 напряжения коэффициент передачи блока изменения уровня сигнала 3.

По измеренному измерителем 3 постоянного напряжения значению U ° и известной зависимости чувствительности образцового ПХ 1 от индукции В определяют индукцию В, и 15

1 о (Ь,) из выражения

Ui

1„ о(B ) 3H и, подставляя полученные значения в 20 предыдущее выражение, определяют чувCTBHTBJIbHOCTb g „, (8 )

При реализации устройства используют источник питания типа Б5-44 с нестабильностью напряжения О, 1Х 25 вольтметр В7-28 с погрешностью измерений постоянного напряжения 0,1Х, усилитель напряжения, блок изменения уровня сигнала и вычитанпщй блок на .основе операционного усилителя

К140УД8Б с отрицательной обратной связью и неопределенностью нулевого уровня . 50 мкВ, компаратор 521 СА2 со смещением нулевого уровня - 3 мВ, ключ К284КН1А, блок запоминания разностного сигнала в виде емкости С "

О, 1 мкФ и развязывающего повторителя напряжения на микросхеме К140УД8Б блок регистрации разностного сигнала — микроаиперметр типа М285К, блок размыкания ключа — триггер 155ТМ2.

Формула изобретения

Устройство для градуировки преобраэовател:. Холла в импульсном магнитном поле, содержащее образцовый преобразователь Холла, блок измерения уровня сигнала, подключенный к первому входу вычитающего блока, измери,тель постоянного напряжения, блок регистрации разностного сигнала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности градуировки, в него дополнительно введены усилитель напряжения, источник опорного напряжения, компаратор, ключ, блок размыкания ключа, блок запоминания разностного сигнала в момент размыкания ключа, при этом выход образцового преобразователя Холла через усилитель напряжения соединен с вторым входом вычитающего блока и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и входом измерителя постоянного напряжения, а выход компаратора через блок размыкания ключа соединен с управляющим .входом ключа, причем выход вычитающего блока подключен через последовательно соединенные ключ и блок запоминания раэностного сигнала в момент размыкания ключа к входу блока регистрации раэностного сигнала.

1432434

Составитель А.Дивеев

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор М.Шароши

Редактор А.Козориз

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5420/37

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