Цифровой измеритель квадрата магнитной индукции

 

р. зная

О П И (.-"- А-- Н "

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик (») 497541

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.03,72 (21) 1760344/18-10 с присоединением заявки _#_ 1760343/18-10 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12,75.Бюллетень Ме 48 (45) Дата опубликования описания 27.12.76 (51) М, Кл. G01т 33/06

Государстеенный комитет

Сонета 1йинистраа СССР оо делам изооретений и открытий (5З) ÓÄÊ 621.317.44 (088.8) И. П. Гринберг, В, В. Брайко, Д. В. Ковальчук, Е. E. Лашук, С. Г. Таранов и Ю. Т. Чигирин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КВАДРАТА МАГНИТНОЙ

ИНДУКЦИИ

Напряжение первичного преобразователя, пропорциональное квадрату индукции, поступает на преобразователь аналог-код.

Результат измерения считывается цифроВым и отсчетным устройством.

Цель изобретения — повышение чувстви.тельности и исключение показаний прибора при отсутствии магнитного поля.

Это достигается тем, что предлагаемый щ измеритель снабжен устройствами окончания кодирования и измерения и двумя фазочувствительными элементами. Первые входы каждого фазочувствительного элемента подключены к соответствуюшим ав1к томатическим переключателям, а вторыек источнику тока, а выходы через схему управления операций соединены с выходным счетчиком время-импульсным преобразователем аналог-код и через дешифратор — с

20 входом.: устройства окончания кскпировайия, другой вход которого подключен к преобразователю аналог-код, а выходы соединены с цифровым отсчетным устройст вом, с двумя автоматическими переключа25 телями и с устройством окончания измеУс:тройство относится к области магния х изл1ерений и может быть использовано н л сс-спектрометрии для прецизионного и. л .реши квадрата индукции постоянных и м ..цленно меняюши вся магнитных полей в широком диапазоне значений индукции (массовые числа пропорциональны квадрату магнитной индукции).

Известны аналоговые измерители квадрата л агнитной индукции - преобразователи на эффекте Холла с каскадным соединениелт датчиков Холла, в которых автоматически устраняется напряжение неэквипотен циальности в результате коммутации электродов каждого датчика при помоши двух переключателей, частота срабатывания которых определяется коммутационным генераторол .

Известны цифровые измерители квадрата магнитной индукции на основе цифровых измерителей магнитной индукции, состояшие из первичного преобразователя с источником питания, преобразователя аналог-код (например. время-импульсного) и фпв го отсчетного устройства. l

497541 .:ния, подключенным к преобразователю аналог-код, Иа чертеже показана блок-схема цифро >го измерителя.

Цифровой измеритель квадрата магнит- 5 цой индукции состоит из двух датчиков

Холла 1, 2, двух автоматических переключателей 3, 4, источника 5 тока, времяимпульсного преобразователя 6 аналогкод, устройства 7 окончания кодирования, l0 устройства 8 окончания измерения, цифрового отсчетного устройства 9, двух фазочувст. вительных элементов 10, 11, дешифратора

12 и схемы 13 управления операцией.

Измеритель работает следующим образом, Измерение квадрата магнитной индук1 ции проводится за два такта коммутации.

Перед началом работы измеритель вводят

20 в исходное состояние. При этом автоматические переключатели устанавливаются таким образом, чтобы в первый такт измерения напряжения (/ и Д ненз1 нз2 зквипотенциальности первого и второго, датчиков суммировались с напряжением я Холла, т. е, 0 =к (p + g )+ g

1 1 2 где К - коэффициент преобразования из3 мерительной схемы.

Значение У кодируется преобразова1 телем 6. Окончание процесса кодирования фиксируется устройством 7. При этом, если напряжение Холла, хотя бы в одном датчикб, меньше напряжения незквипотенциальности, то срабатывает соответствующий фазочувствительный элемент 10, 11, который через дешифратор 12 и устройство 7 окончания кодирования управляет коммутацией соответствующего автоматического переключателя 3, 4, Таким образом, перед началом второго такта измерения в выходном счетчике время-импульсного преобразователя 6: хранится информация о значении 01 „

Во второй такт измерения преобразо- 50 ватель 6 кодирует выходное напряжение второго датчика 2 после коммутации электродов датчиков 1, 2 автоматическими переключателями 3, 4.

В оба такта измерения опорный сигнал (ток питания датчика Х С08Со1 ) и сум- марные сигналы первого датчика ,е, +

1......... и

1 — нэ и второго датчика !еX «+ О синфазны при. Х » (>, и

1 "э1 е

X, - нэ зти сигналы синфазны в

2 2 первый такт и противофазны во второй такт (так как в оба такта ток питания датчика .? 005 соЙ совпадает по фазе с

- fA напряжением еХ ) .

Информация об изменении фазы во втором такте в случае е 4 иди

Х нз е

Х, нэ,, выделяется с помощью фазочувствительных элементов 10, 11, Напряжение на выходе фазочувствительных элементов одной полярности в первый и второй такты при е ) ие ",>О

Х нэ Х, не,, и разной полярности лри е (U

1 нэ1 е а U u

Х нэ

0 нэ.

2 Х е

U U нз и еХ С нз

1 1

CxQMa управления операцией вь дает командный сигнал на выходной счетчик преобразователя 6, в котором в первом случае производится суммирование результатов измерения, во втором — вычитание этих результатов.

При вычитании во второй такт выходное напря>кение зависит от положения цешифратора 12, который управляет работой автоматических переключателей 3, 4.

При е, нэ, е 1 1 Х нэ иеребрасывается только первый автоматический переключатель 3 и U =-(е

Х1

0 нз.) К + U где U -не- нэ2 пряжение в выходном счетчике преобразователя во 2-й такт. При е U

Х нэ е - U

Х нэ2 перебрасывается только первый автоматический переключатель 3 и

If (х " )к +О нз о

При Х1 У еХ2 (0 перебР нэ2 сываются оба автоматические переключате,„3 4 „П „,=(е„мнз ) К - О

2 1. 1 3 í=

Б выходном счетчике время импульсного преобразователя 6 происходит вьчита

-,Ъие значения (/ 2 из значения tJ

497541

11ри этом для трех возможных случаев получают уц = ц,-о =/(le,+ U„>)) Kq+ U„ . l-Фх, - „,i)K5+U„, )=K,eg, К,0„," „— 5

-1< У„ + К Е„-U„ =ЯК 8д

М

У11" У У" =i@ +У„ /) +О„р„(-!(1 х 1

Следовательно, результат, полученный 15 в выходном счетчике преобразователя 6 для трех возможных вариантов, не зависит. от напряжения неэквипотенциальности датчиков Холла и будет одинаков.

2О

В конце второго такта измерения устройство окончания кодирования перебрасывает автоматические переключатели 3, 4 в первоначальное состояние, включает цифровое отсчетное устройство. Кроме то25 го, устройство окончания кодирования выдает сигнал на запуск устройства окончания измерения. Ио этому сигналу устройство 8 вырабатывает сигнал начальной установки, по которому измерительная схема ЗО принимает исходное состояние, и начинается новый цикл измерения.

При отсутствии магнитного поля выходной сигнал второго датчика содержит только напряжение неэквипотенциальности фа> 35 за которого относительно опорного сигнала изменяется от такта к такту, а значе» ние остается неизменным. Следовательно, результаты кодирования в оба такта вылита тс.ч, и прибор показывает нуль.

4О

Таким образом, предлагаемый измеритель квадрата магнитной индукции позволяет проводить измерения как при е > U

Х нэ и е p U, так и при е

Х. нэ и е (4, а также исключает показаХ2 нэ. ния прибора при отсутствии магнитного поля, что повышает чувствительность устройства.

Предмет изобретения

Цифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащий каскадно соединенные два датчика Холла.с двумя автома-1 тическими переключателями электродов, источник тока, время-импульсный преобразователь << аналог-код,>) цифровое отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности исключения показаний прибора при отсутствии магнитного поля, он снабжен устройствами окончания кодирования и окончания измерения и двумя фазочувствительными элементами, первые входы которых

1 подключены к соответствующим автоматическим переключателям, а вторые — к источнику тока, причем их выходы через схему управления операцией соединены с время-импульсным преобразователем, а через дешифратор - с входом устройства окончания кодирования, другой вход которого подключен к время-импульсному преобразователюцаналог-код,Эа выходы соединены с цифровым отсчетным устройством, с двумя автоматическими переключателями и с устройством окончания измерения, подключенным к время-импульсному преобразователю<аналог-кодз, Составитель j ст,ин<>а

Редактор Т.Рыбалова Текред И.КарандашоваКоррекiор E. (менема

Заказ 4И4 Изд. М P(g . Тираж 902 Подписное о

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва J l3035, Раугиская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская иаб., 24