Цифровой измеритель постоянной магнитной индукции

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для прецизионного измерения р широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей. Целью изобретения является повышение точности измерения индукции постоянных магнитных полей. В измерителе используются датчик Холла, на который намотана индукционная катушка, стабилизатор тока, источник питания, реверсивный счетчик, блок питания, блок деления, преобразователь напряжение - код, а также логические элементы, автоматический переключатель, выполненный в виде обмотки управления. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

coIQ3 сОВе тских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 Р 33/06

ГОСУДАРСТВЕ>+4ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВСЕСОИИЯЯ

wrwe- pre<.

4 "ЬЛ! !ОТЕ. V Ь

Ь,>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633013/21; 4632880/21 (22) 06,01.89 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) Научно-исследовательский институт "Квант" (72) И.П. Смирнов, А.И. Фойда, О,Т. Чигирин и Ю.Т. Чигирин (53) 62.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 347704, кл. G 01 R 33/06, 1972. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОСТОЯННОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для прецизионного измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей, Целью изобретения является повышение точности измерения индукции постоянHblX MaI HMTHblX полей.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового измерителя постоянной магнитной индукции; на фиг. 2 — временные диаграммы в различных точках блока управления; на фиг.

3 — схематическое преображение датчика

Холла: на фиг. 4 — расположен> е индукционной (дополнительной) катушки на датчике

Холла.

Цифровой измерите>ь постоянной магнитной индукции состоит из датчика 1 Холла, стабилизатора 2 тока индукционной (дополнительной), намотанной на датчик 1

Холла, катушки 3, источника 4 питания, преобразователя 5 напряжение — код. реверсивных счетчиков 6 и 7 двух групп элементов 2-2-2И-ЗИЛИ 8 и 9, блока 10

„„50„„1704114 А1 прецизионного измерения е широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей.

Целью изобретения является повышение точности измерения индукции постоянных магнитных полей. В измерителе используются датчик Холла, на который намотана индукционная катушка. стабилизатор тока, источник питания, реверсивный счетчик. блок питания. блок деления, преобразователь напряжение — код, а также логические элементы. автоматический переключатель, выполненный в виде обмотки управления, 2 з. п. ф-лы, 4 ил. деления, регистра 11. цифрового отсчетного устройства 12, деоично-десятичного дешифратора 13, с;ока управления, состояшего из ене; =."ре 14 > .>I óeüñoe, ЭЛЕМЕНта И 15 Сч--, .1>.а !6,ЭЕЕ>ЛЕНта ИЛИ

17, триггера 18 еле;."=>--а ИЛИ 19 еыкл очателей 20 и 21, деши4 ",,a;cpa 22, элементов

И 23 и 24 триге е,= а а жс эле>- ента

2-2И-2ИЛИ 26, блc>а 27 срэене>!ия и автоматического переключателя 28

Токоеьй эле,рс детч> ка Холла соединен со стабилизатсрол1 2 тока Потенциальный электрод датчи а 1 Хол,1а соединен с первым входом преобрэзоеате >я 5 напряжение — код. Конць обмо-.к>; индукционной катушки ", намста нс.1 на датчик Холла. через автоматический пе„-еклю" атель 28 соединены с источни>.ом 4 питан 1я екод которого соед> нен с етсрым еы ° -.дом блока управления. Второй ехсд преобразователя

5 напряжение — код соединен с шестым выходом блока управления. Первый инфор>лацион н ый выход (выход счете ь х >1 >л пул ьсое) преобразователя 5 напряжен>1е — код соеди1. 01114 не»> с че;>ьь>» . ьлодо;л реьерсиьного счетчика б и четвертым входом реверсивного счетчика 7. Второй информационный выход преобразователя 5 напряжение — код соединен с пятым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 8, второй вход реверсивного счетчика 6 соединен с первым входом реверсивного счетчика

7 и десятым выходом блока управления. Четвертый вход реверсивного счетчика б соединен с вторым входом реверсивного счетчика

7 и семнадцатым выходом блока управления. Третий вход реверсивного счетчика 6 соединен с одиннадцатым выходом блока управления. Выход реверсивного счетчика

6 соединен с третьим входом элемента 22И-2ИЛИ 26, с первым входом блока 27 сравнения.

Третий вход реверсивного счетчика 7 (вход разрешения) соединен с восемнадцатым выходом блока управления, Выход реверсивного счетчика 7 соединен с вторым входом блока сравнения и четвертым входом элемента 2-2И-2ИЛИ 26. Четвертый вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 8 соединен с выходом элемента 2-2И-2ИЛИ, четвер»-»л и шестым входами элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 9.

Шестой вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 8 соединен с выходом регистра 11. Третий вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 8 соединен с пятым выходом блока управления. Второй (управляющий) вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 8 соединен с четвертым выходом блока управления. Первый вход элемента 2-2-2ИЗИЛИ 8 соединен с третьим выходом блока управления. Выход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ

8 соединен с третьим входом бло,а 10 деления. Пятый вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 9 соединен с выходом блока 10 деления, третьим входо»л регистра 11 и вторым входом двоична-десяти ного д«ни рар,3 ерьь>й ь; сд "--" » е»;та 2-2-21 - И>" И 9 соед - " двенадцатым ьыходо»л блока упрьэл: второй вход элемента 2-2 2И ЗИЛИ

9 со, и»1ен с тсинадць-.ым EblxoQQM блока у-"„-",ьления. Третий вход элемента 2-2-2ИЭ 9 соединен с четырнадцатым выход ока управления. Выход зле»лента

2 2-2И-ЗЕЛИ 9 соединен с четвертым Вход. блока 10 деления, первый и второй ьхо рз. с cGñ ьетстьенно под»людны к ь: ылому и девятому выходам бло» а управления.

Герьы . » второй входы ре ;ктра 1i сь= иены сазтьетственнс с пятнадцатым и шестнадцатым выходами блока управления. !. г>звое отсчетное ус-ройс- .." . зед»лне».. c. выходом дьоично-десятичного де >.ифратора 13. Первый вход двоична-десятичного дешифратора 13 соединен с седьмым выхоAG а управления. Первый ьь „ лака уг>; я соед» "ен с управ",я»эщ .м вхо5

4л

55 дом автоматического переключателя 28, Девятнадцатый выход блока управления соединен с первым (упраезяющим) входом элемента 2-2И-2ИЛИ 26. Двадцатый выход блока управления соединен с вторым (управляющим) входом группы элемента 2-2И2ИЛИ 26, вход блока управления соединен с выходом блока 27 сравнения. Первый выход дешифратора 22 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, второй выход дешифратора 22 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17. Третий выход дешифратора 22 соединен с первым входом элемента

И 24. Четвертый выход дешифратора 22 соединен с первым входом элемента И 23.

Пятый выход дешифратора 22 соединен с нулевым входом триггера 25. Выходы дешифратора с шестого по двадцать третий соединены соотьетственно с первого по восемнадцатый с выходами блока управления.

Выход генератора 14 импульсов соединен с первым входом элемента И 15. Второй вход элемента И 15 соединен с выходом триггера

18. Выход элемента И 15 соединен с первым входом счетчика 16. Второй вход счетчика

16 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 19 и первым входом выключателя 21.

Выход счетчика 16 соединен с входом дешифратора 22. Выход элемента ИЛИ 17 соединен со счетным входом триггера 18, нулевой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 19. Второй вход элемента

ИЛИ 19 соединен с первым входом выключателя 20. Вторые входы выключателя 20 соединены с общей точкой устройстьа. Первый единичный вход триггера 25 сс синен с выходом элемента И 23. второй единичный вход триггера 25 соединен с выходом элемента И 24. Вторые входы элемент-ов Р 23 и

24 соединены с ьхсд.»л блока управления.

Первый и второй выходы триггера 25 соединены соответственно с девятнадцатым и двадцатым выходами блока управления

Блок управления формирует два вида управляющих сигналов, синхронизирующих работу устройства: не из»лечяющиеся упраьля»>щие сигналы; изменя ощиеся управляющие сигналы, зависящие от изменяюшихся услоь»;.; —.;>боты.

К из еняющил".c>: управляющим сигналал ст. зсятся следующие. Cv н - поступающий на первый гыход. По этому сигналу производится переключение автоматического переключате.-я 28. что приводит к изменению направления тока в индукционной катушке 3.

Сигнал. поступающий на второй выход.

По этому сигналу отключается источник 4 питания.

17п4114

СИгнаЛ, ПОСтчпа ающий на третий Вы»зд. Сигнал. поступающий на девятнадцаП о этому сигналу производится прием кода тый выход. По этому сигнал элемент 2-2Иделителя через элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 8 в 2ИЛИ 26 прлн1л.ает "-;. М;: Геваре Вного блок 1О деления.. счетчика 6.

Сигнал, поступающий на четвертый вы- 5 Сигнал, поступаюший на двадцатый выход. По этому сигналу производится прием ход. По этому сигналу э.-емент 2-2И-2ИЛИ кода (делимого) через элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 26 принимает код N, с реверсивного счетчика 7.

Сигнал, поступающий на пятый выход. Формирование изменяющихся управПо этому сигналу производится прием кода 10 ляющих сигналов производится по состоя(делимого) через элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 8 в нию блока 27 сравнения, сигнал с которого блок 10 деления. поступает на вход блока управления.

Сигнал, поступающий на шестой выход. Работа предлагаемого цифрового измеПо этому сигналу производится аналого- рителя постоянной магнитной индукции цифровое преобразование в преобразова- 15 происходит в несколько тактов коммутации.

При нажатии кнопки выключателя 21 устСигнал, поступающий на седьмой вы- ройство устанавливается в исходное состоход. flo этому сигналу производится считы- яние. При этом счетчик 16 обнуляется, а вание результатов измерения. триггер 18 выдает разрешающий потенциал

Сигнал, поступающий на восьмой вы- 20 на элемент И 15. Через элемент И 15 на вход ход. Поэтому сигналу производится началь- счетчика 16 начинают поступаTb сигналы с ная установка блока 10 деления. генератора 14 импульсов. Дешифратор 22 хо .По т

Сигнал, поступающий на девятый вы- анализируетсостояниесчетчика16ивы а д. о этому сигналу производится деле- управляющие сигналы на все блоки устройние двух чисел в блоке 10 деления. 25 ства.

Сигнал, поступающий на десятый вы- Сигнал, поступающий с семнадцатого хо, П д, о этому сигналу производится изме- выхода блока управления, устанавливает в нение реверса реверсивных счетчиков 6 и 7. нулевое состояние реверсивные счетчики 6 выхо, П

Сигнал, поступающий наодиннадцатый и 7. С восьмого выхода блока управ е л ния д, о этому сигналу производится при- ЗО выдается сигнал, подготавливающий к раем счетных импульсов реверсивным счетчи- боте блок 10деления. Сигнал, поступающий ком 6. с шестнадцатого выхода блока управления, Сигнал, поступающий на двенадцатый устанавливает в нулевое состояние регистр выход. По этому сигналу производится при- 11. Сигнал, поступающий с пятого выхода шифратора . уста,.c,- iâüi-ò В нулевое ем кода (делителя) через элемент 2-2-2И- З5 ешифр--c 2", ЗИЛИ 9 на вхор блока 10 деления. состояние триггер 25.

Сигналы, поступающие на тринадцатый В первом такте датчик 1 Холла разчещавыход. По этому сигналу производится при- ется в зазоре магн топровода и ча.о-ится

P ем кода (делителя) через элемент 2-2-2И- в нем некоторое время. дэстаточное для тоЗИЛИ 9 на вход блока 10 деления б, г чтО « "- =:.-.,е .б: Г. ЧТООЬ eO ::-К O:.= . ;:: — иэ icy,iTC cHolo

Сигнал, поступающий на четырнадца- зонда с датчикoM, ХО; ла у-.тане Е< ась темтый выход, По эт и" з д, э:,; сигналу прси водится пеРаТ; ;а ИССЛ -year. 0; O ..Ь КТ-i. -,. e -a-.: г 1 прием кода (делите-..", -врез элемент 2-2- магни10пр- - = Е

2Ир в .»д в1 сt i "а дат » 1

И-ЗИЛИ 9 на Вход блока 10 деления. Хог,-а - . -- юогла д .. твуют два постояв".ы магнитных

Сигнал, поступающий на пятнадцатый 45 поля: измеряемое с инду;цие E и дополнивыход. По этому сигналу производится при- тельное с индукцией Вд.. создаваемое инем кода в регистр 11 Д у к ц i1,с н н и к в т у ш 0 и 3 . . а I . o та н н 0 и на

Сигнал, поступающий на шестнадцатый датчик 1 Xo,ла, по которой протекает ток от

ВЫХОД, Пс зтОму С ;нзлу проиэводитвя Об источника 4 и ания. В ыходной Сигнал даТ нуление регистра 11. г

:.В . Холла, пропорцис нальный алгебраиигнал, поступающий на семнадцатый ческои сумме магни ны инду,ций (:В +

1 выхоД. О то(лу сигналу прОИЗВОДится Oб В дм), ГОступает на пере ый ал0 opi-00p330 вателя 5 напряжение — код.

Сигнал, поступающий на восемнадца- Аналого-цифровое пр:=Образование В тый выход. По этом сигнал п у роизводится 55 преобразователе 5 про сходит 00 с,лгналам, прием счетных имп льсов в у со в реверсивный поступившим на запускающий вход преобсчетчик 7. разователя 5 с шестого выхода блока управК измеряющим управляющим сигналам ления, Анало-овый сигнал датчика 1 Холла относятся следующие. преобразуется а преобразователе 5 напрякение — код ВО в"е такты комглvт ции е по1ТО4114 следоват:,зьность ик пульсов. затем в код Nl, пропорциональные сигналу датчика 1 Холла. Последовательность счетных импульсов поступает на перв .й информационный выход (выход счетных импульсов) преобразователя 5, а код Nl поступает на второй информационный выход (выход параллельного кода) преобразователя 5.

Последовательность импульсов с первого информационного выхода преобразователя 5 поступает на счетный вход реверсивного счетчика 7, считающего в прямом направлении, Управление реверсом счетчика 7 осуществляется сигналом. поступающим с десятого выхода блока управления. Разрешени на поступление последовательности импульсов со счетного выхода преобразователя 5 на счетный вход реверсивного счетчика

7 выдает сигнал, поступающий с восемнадцатого выхода блока управления на реверсивный счетчик 7, На выходе реверсивного счетчика 7 вырабатывается код

N1 = 5 .К(8ч-В,.), где Вд — индукция дополнительного магнитного поля;

S — чувствительность к индукции датчика Холла;

1n — ток питания датчика Холла;

К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя напряжение — код. Во втором такте коммутации изменяется направление вектора индукции Вдн дополнительного магнитного поля, По сигналу, поступающему с первого выхода блока упоавлг ния, переключается автоматический переключатель 28, в результате чег0 ток от источника 4 питания проходит через индукционную катушку 3 в обратном направлении. Бь:.х=днэй сигнал датчика 1 Холла. прэпорцис .-.". чый алгебРаической сУч ь .ДУкЦий I В - Вдн), поступает на преобрз:..- атал . - «" осжение— код, где прес" .-;, тся в посг д:--.-.т. ьность

ИМПyЛЬССВ И I . О:ЛЕДС .: Е. . . >CTb ИМ пульсов с llepl3oro ин :ормаи очного выхода преобразователя 5 поступает на счетный вход реверсивного с е чика 6. сч; -aeuio.ão в прямоь; направлении, Управление реверсом счетчига б осуществляется сит.-а о . оступа эщим с десятоГо Выход.= I. лс > а у п„а Б, сни я Разрешение

HB IlC т, —.Л.: -, Г,.. ЕДСЬ -. -=; Оотн I Мпульсов с перв=го ичтор,а,ночного гыхода преобразога елг, 5 на сче ный вход раверсивч"-о с етчи:а 6 выд=-:.. нал, поступающий с одиннадцатого выхода блока управления на реверсивный счетчик 6. На вы оде реверсивного счетчика 6 еирабатываг тся код

N> = - (8 Влм).

Таким образом, в один из тактов измерения, первый или второй. вектора магнитной индукции (-В и Вл„) ссвпадают по направлению. Сравнивая коды N1 или Ny, блок 27 сравнения определяет, в какой иэ тактов вектора магнитные индукции (В и

Одн) совпадают по направлению, При положительном направлении измеряемой магнитной индукции +В с ней по направлению совпадает Вд, формируемое индукционной катушкой 3, когда "+" источника 4 питания через автоматический переключатель подключается к началу "Н" индукционной катушки 3. При отрицательном направлении измеряемой магнитной индукции -В к началу "Н" индукционной катушки 3 подключается "-" источника 4 питания. Таким образом, с <В по направлению совпадает

Вдн в первый такт, а результат измерения

N> = (В + Bq<)SlnK хранится в реверсивном счетчике 7, с -В совпадает по направлению

Вдн во второй такт, а результат измерения

Nz = (В + Вдн)ЯпК хранится в реверсивном счетчике 6.

После второго такта коммутации сигнал блока 27 сравнения, поступающий на вход блока управления, запоминается в триггере

25, пройдя через элемент И 23. Разрешение на прохождение сигнала блока 27 срав: ения формируется на третьем выходе дешифратора 22 во второй такт коммутации.

8 третий такт коммутации на датчик 1

Холла действует только измеряемое магнитное голе с -ндукцией В, поскольку ".игнал гост. пающий с второго выхода блока упраэлечия, отключает источник 4 питания. При этом через индукционную катушку 3 не протекает ток который возбуждает дополнительное магнитное поле с индукцией Вд

Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный магнитной индукции В, поступае-, на гс=эСразователь 5 наг .ение— код. Посг „o o..åльность импульсов с первого информационного вь хода преобразователя 5 поступает на реверсивные счетчики

6 и 7, счи- «а«е в обратном напр влении.

В результат после третьего такта один из реверсивны: счетчикоь (6 или 7) з фиксирует число им.;ульсов, пропорцис нальное индукции E„,эполнительного магнитнс-с соля, созда;:.=.-;.;го индукционнои хатус ко, :

3. Одновременно с второго информационного выхода преобразователя 5 напряжение— код поступаг.т код N3, cc oTâåòc вующий магнитной индукции В

Из = KSlпВ.

На третий вход блэка 10 деления через первый элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 8 поступает код Мз с второго информационного выхода преобразователя 5 напряжение — код. Разрешение на прохождение код-" Мз через элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 8 выдает сигнал, поступающий с третьего выхода блока управления.

При положительном направлении магнитной индукции +В блок управления с девятнадцатого выхода выдает сигнал, разрешающий прохождение через элемент

2-2И-2ИЛИ 26 кода N4 с реверсивного счетчика 7

N4 = KS1n(B + Вдм) - КЯ1пВ = К51пВдм на вход элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 9.

При отрицательном направлении магнитной индукции -В блок управления с двадцатого выхода выдает сигнал, разрешающий прохождение через элемент 2-2И-2ИЛИ 26 кода й6 с ре ве рси в ного счетчика 6

N5 = KSln(B Вдн) KSlnB = К51п(В + Вдм)

- KS1nB = КЯ1п8дм на вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 9.

По сигналу, поступающему с девятнадцатого выхода блока управления, срабатывает элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 9 и код й4(1ч5) с выхода элемента 2-2И-2ИЛИ 26 поступает на четвертый вход блока 10 деления.

По сигналу, поступающему с девятого выхода блока управления, в блок 10деления производится деление кода на код N4(Ng).

Результат деления, равный

1 1з, K S ln B В 16

Й41851 КS!„8д„Вд

К1 — К поступает в регистр 11, Разрешение на поступление кода N6 в регистр 11 выдает сигнал, постугэющий с пятнадцатого выхода блока управления.

Затем по игнаг;, пос. - =щему с тринадцатого выхода б 0KB управления. срабатывает элемент 2-2-"11-31 ."!1 9 и код М4(й5) с eûêînà элемента 2-2И-211.111 26 пгступэет на четвертыи г „ блога 10 д ленин.

В третье л тэ;е ком лутации, когда появляется сигнал на втором выходе дешифратора 22, срэб=-ть нэет з„е ..еь. 14.г1И 17 и выдает сигнал на счетный вход триггера 18.

Триггер 18 перехз";т в единичное состояние и выдает запре.:эющий потенциал на элемент И 15. Б рез> э=тате нэ вход счетчика

16 перестают постуг.ать счетчь е импульсы с генератора 14 импульсов.

Затем датчик 1 Холла удаляется из зазора магнитопроводэ с магнитной проницаемостью р » р„и помещается в среду с

MsI HHTHoA проницаемостью рр (воздух).

При этом магнитопронод не оказывает практического влигния на индукцию дополнительHîãî магнитного поля, coздdEàåì0го

55 индукционной (дополнительной) катушкой

3. Так как во время перемещений датчика 1

Холла из зазора мэгнитопровода с магнитной проницаемостью p » fc в среду с магнитной проницаемостьюро температура измерительного зонда. в котором находится датчик 1 Холла, практически не меняется, то чувствительность датчика 1 Холла также не изменяется, т. е, остается равной S.

Затем нажимается выключатель 20 и начинается четвертый такт коммутации, При этом триггер 18 устанавливается в нулевое состояние и разрешает прохождение сигналов с генератора 14 импульсов через элемент И 15 на счетчик 16.

В четвертый такт коммутации на датчик

1 Холла действуют два постоянных магнитных поля: внешнее магнитное поле с индукцией В и дополнительное магнитное поле с индукцией Вдм, создаваемое индукционной катушкой 3.

Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный сумме индукций (» Вв +Вдмо), поступает на преобразователь 5 напряжение — код, откуда в виде последовательности импульсов со счетного выхода выдается на реверсивный счетчик 7, считающий в прямом направлении

N7 = (Вв» Вдм)К51п.

В пятый такт коммутации изменяется направление дополнительного магнитного поля Вдмо. Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный сумме индукций (»-Bs — Вд ). поступает на преобразователь

5 напряжение — код. Аналоговый сигнал датчика 1 Холла преобразуется в число импульсов, которые поступают со счетного выхода преобразователя 5 на счетный вход реверсивного счетчика 6, считающего в прямом нэпрэелении

NR = К 1г Be Бднс)

Таким образом, е один из тактов измерения, четвертый ил пятый, магнитные индукции (Bf3 и Бдн) совпадают по направлению. Сравнивая коды N7и Мв, блок

27 сравнения опреде. яст, в какой из тактов магнитные индукции (Б и Вднх) совпадают по направлению. При+В, с ней совпадает по направлению BQMn в четвер-.ый такт ко лмутации, а результат изме рени я N y = К S l п(В s + В дн,) хранится в реверсивном счетчике 7. При -B> с ней совпадает по направлению Вдмо в пятый такт коммутации, а результат Na =

=KS1n(-Вв - Вдмо) = КБ1п(Бв + Бдмо) хранится в реверсивном счетчике 6.

После пятого такта коммутации сигнал блока 27 сравнения поступает на вход блока управления, запоминается в триггере 25, пройдя через элемент 24. Разрешение на

1;дч . !4

12 прохождение сигнала блока 27 сравнения формируется на четвертом выходе дешифратора 22 в пятый такт коммутации.

8 шестой такт коммутации на датчик 1

Холла действует внешнее магнитное поле с индукцией Вв. поскольку источник 4 питания. формирующий дополнительное магнитное поле с имдукцией Вдио, отключается. Выходной сигнал датчика 1 Холла, пропорциональный индукции Вв внешнего магнитного поля, поступает на преобразователь 5 напряжение — код. откуда в виде последовательности импульсов со счетного выхода поступает на реверсивные счетчики 6 и 7, считаю!цие в обратном направлении. В результате после шестого такта коммутации один иэ реверсивмых счетчиков (6 или 7) зафиксирует число импульсов, пропорциональное индукции Вдио дополнительного магнитного поля, создаваемого индукционной катушкой 3.

При положительном направлении индукции +Вв внешнего магнитного поля блок управления с девятнадцатого выхода выдэ-! -: сигнал, разрешающий прохождение через элемент Z-2И-2ИЛИ 26 кода Ng c реверсивного счетчика 7

Ng К51л(Вв + Вдью) - KSlnBe К5 лВдно иа вход элеМентэ 2-2-2И-ЗИЛИ 8.

При отрицательном направлении индукции-Be внешнего магнитного поля блок упрэвяемия с двадцатого выхода выдает сигнал, разрешающий прохождение через элемент 2-2И-2ИЛИ 26 кода N !с с реверсивного счетчика 6

1 !О- KSln(-Be BpMo) KSlnBe KSln(Be +

+ Вдно) KSlnBe - KSInBpaao на вход элемента 2-2-2И-ЗИЛИ 8.

В шестом такте коммутации по сигналу, поступающему с четвертого вы-ада блока управления, срабатывает элемент 2-2-2ИЗИЛИ Е и кодс выхода элемента 2-2И-2ИЛИ

26 поступает иа третий вход блока 1Ñ деления.

По сигналу, поступающему с девятого выхода блока управления, в блоке деления производится деление кода Й9(й!о) на код

М,Ns). Результат деления, равный

No Nip К S ln B o Врио

Nll-К! =к! — =К!в

4 N5 К !о Вдм Вдм через элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 9 поступает иа четвертый вход блока 10 деления. Разрешение на прохождение кода иа четвертый вход блока деления 10 выдает сигнал, поступающий с четырнадцатого выхода блока управлеиия на элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 9.

Ка третий вход блока 10 деления через элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 8 поступает код Nt c регистра 11. Разрешение иа прохождение кода N6 на третий вход блока 10 деления выдает сигнал, поступающий с пятого выхода блока управления.

По си;малу, поступающему с девятого выхода блока управления, в блоке деления

5 производится деление кода Йв на код Ni!.

Результат деления, равный

N6 К! В Вдм В

Nn-K! -, = K.! - — ; — = К! Г- — > пропорционален измеряемой магнитной

ЗО

55 индукции и ие зависит от материала магнитопроводэ с магнитной проницэемостью з > > о и взаимного направления вектора индукций B и Вдмо.

По сигналу, поступившему с седьмого выхода блока управления, результат измерения N>z считывается цифровым отсчетмым устройством 12.

В шестом такте коммутации, когда появляется сигнал иа первом выходе дешифратора 22, срабатывает элемент ИЛИ 17 и выдает сигнал на счетный вход триггера 18. Триггер 18 переходит в единичное состояние и выдает запрещающий потенциал иа элемент И 15. В результате на вход счетчика

16 перестают поступать счетные импульсы с генератора 14 импульсов.

Формула изобретения

1. Цифровой измеритель постоянной магнитной индукции, содержащий датчик

Холла, стабилизатор тока, индукционную катушку, намотанную нэ датчик Холла, источник питания, реверсивный счетчик, блок деления, преобразователь мэпряжение— код, цифровое отсчетное устройство, вход преобраз вателя напряжение — ксд соединен с выходом датчика Холла, вход которого соединен с выходом стабилизатора тока, первый информационный выход преобразователя напряжение — код соединен со счетным входом первого реверсивного сче-чика, отличающийся тем,что.сцелью повышения точности измерения, в него введены второй реверсивиый счетчик, регистр, двоичио-десятичный дешифратор, два элемента 2-2-2И-ЗИЛИ, элемент 2-2И-2ИЛ И, блок сравнения, автоматический переключатель и блок управления, с первого по двадцатый выходы которого ссютветстеенио соедииены с управляющим входом автоматического переключать,я, с входом источника питания, с первым управляющи в сдом ",.ереого элемента 2-2-2И-ЗИЛИ. с вторым управляющим входом первого элемента 2-22И-ЗИЛИ, с третьим управляющим входом первого:.ëåìåíòà 2-2-2И-ЗИЛИ, с в!о;,"м входом преобразователя напряжение — код. с управляющим входом двоичио-десятичного дешифратора, с входом начальной установки блока деления. с вторым входом

17041 14 мх>c> .> х >анта> тое та,",аи группы соединены

С ПСрЬЫ ЬЬ, С;;>л .1СтаЧН,Ка ПИтаНИя, Об- 55 блока деления, со вторым входом реверса первого реверсивного счетчика и первым

sxc„-ам реьерса второго реверсиьно-о счетчика, с -.ðåòüèì входом разрешения первого реверсивного счетчика, с первым управляющим входом второго элемента 2-2-2ИЗИЛИ, с вторым управляющим входом второго элемента 2-2-2И-ЗИЛИ, с третьим управляющим входом второго элемента 2-22И-ЗИЛИ, с входом записи регистра, с нулевым входом регистра. с нулевым входом первого реверсивного счетчика и нулевым входом второго реверсивного счетчика, с входом разрешения второго реверсивного счетчика, с первым управляющим входом элемента 2-2 И-2ИЛИ, с вторым управляющим входом элемента 2-2И-2ИЛИ, вход блока управления соединен с выходом блока сравнения. выход элемента 2-2И-2ИЛИ соединен с четвертыми входами первого и второго эгементаь 2-2-2И-ЗИЛИ. пятый вход первого элемента 2-2-2И-ЗИЛИ соединен с информационным выходом преобразователя напряжение — код, шестой вход первого элемента 2-2-2И-ЗИЛИ соединен с выходом регистра, выход блока деления соединен с в;орым входом дьоично-десятичного деш 1фратара, третьим входом регистра, пятым входа>: второго элемента 2-2-2И-ЗИЛИ. выход первого элемента 2-2-2И-ЗИЛИ соединен с третьим входом блока деления, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента 2-2-2И-ЗИЛИ, шестой ьход етс г ого эле>1ента 2-2-2И-ЗИЛИ соедиНеН с вы ада>1 б,"с. а 2-2И-ЗИЛИ, третий ьхад эле>1cHта 2-2И-2 .1ЛИ соединен с первым ьходом блока сравнения и выходом перьага реверсi âíoro счетчика, второй ьхад бла,a ср;ь>>ен» ссе >1НеН с четвертым г здзм элe - .с;чта 2 — s 2 > !Л1> и Выходам ьто рого ре >ерсиьча>а --етчика четьестый вход

> ".т.:> ага сас ; с =.ь 1» ->(, c мациан

ЧЬ ° .; Ь.. — - Г Г Ь:, Ь,...атЕ> .- l =Го ЖЕНИŠ— кад, =hlicääeoè÷Ho-де-.ятичнагодешифратора соединен с входом цифрового отсчетча а истаа> cTFB

L1e. --.;г>1Tel1» non. 1, атличающи Йс я Tp>:.. чта аьта 1а-:. еский переключатель си a ei, e аб>1с- ° и управления, двух груп- нар.1ài -.; зь .- утых > антак-.аь »двух гау — .ч.- „л;,=,-».>.C раз > -етых >:GH1актав, при этом общая тач>;а > ОрмалbH0 зам>:íóòûx контактов первой группы и нормально разо5

50 щая точка нормально разомкнутого контакта третьей группы и нормально разомкнутого контакта четвертой группы coeèíeHû с вторым выходом источника питания, второй вывод нормально замкнутых контактов первой группы соединен с вторым выводом нормально разомкнутых контактов третьей группы и первым выводом индукционной катушки, второй вывод нормально замкнутых контактов четвертой группы соединен с вторым выводом нормально разомкнутых контактов второй группы и вторым выводом индукционной катушки. а управляющий вход переключателя соединен с управляющим входом обмотки управления.

3. Измеритель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок управления выполнен в виде генератора импульсов, трех элементов

И, двух элементов ИЛИ, двух триггеров, счетчика, дешифратора и двух переключателей, причем первые входы переключателей соединены с общей шиной прибора, второй вход первого переключателя соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом второго переключателя, и первым входом счетчика, счетный вход первого триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соответственно соединены с первым и вторым выходами дешифратора, вход дешифратора соединен с выходом счетчика, второй вход которого через первый элемент И соединен с выходом генератора импульсаь выход croporo элемента И соединен с первым ед»н»чным входом второго триггера, второй единичный вход которого соединен с выхода ; третьего элемента И, первый в од второго элемента

И соединен с первым ьхсда>л -с=-sего элемента И, E oðoé вход второго э, мента И соединен с третьим ьыходом де, л1, ратара. четеерть!й выход которого саед»Heí с е10аы>л ьходсм третьего эле л= та . -,ый выход дешифратара соединен с чу leBblM входом второго триггера. выхадь блoKà упРаЬЛЕНИЯ С ПЕРЬОГ0 Па eOCe.1чаДЦ;.-Ый СаатВЕтСтЬЕННО СОЕДИНЕНЫ С ЬЫхаДаМИ дешифратора с шестого па дьадц-.-.ть третий, ВХОД OJ оха УПРаЬЛЕНИЯ СОЕД »Е> С -ЕРЬЫ>лИ входами второго и третьего э,e> EHTQR И, НУЛЕВОЙ И ЕД»НИЧНЫИ ЬЫХОД. Ь-З„ 0,0 тРИГгера соотььтстьенно соединены с деьят>1адцатым и двадцатым ьыхадэ>л 1 блока управления, выход первого тр»г-.;.,а coepv,— нен с вторым входам первого эл >.; Hта И, 1704114

1704114

1р гр

Зр р

5р бр !

f6 б

fl

18

9

f5

5,f2

13

5, 10

1 l

/ "(ю)

1 (19)

У "(Вк

3 (вх)

2 (20)

2"(20)

22

2З

f9

1704114 Риа. Ъ

Составитель В,Величкин

Техред М.Моргентал Корректор Л.йатай

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 6! Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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