Устройство для измерения напряженности магнитных полей

 

«» 6OI64I

Союз Советских

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.04.76 (21) 2346337/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 22.05.78

Социалистических

Республик (51)М.Кл. G О1 Р ЗЗЩ

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Н. Пономарев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНЪ|Х ПОЛЕЙ

Изобретение относ ится,к;измерительной технике, предназначено для измерения напряжениoiTIH постоянотых и медленноменяющихся магнит,ных полей ил и напряжен ий.

Известно устройство для измерения напряженности магнитных полей, содержащее генератор воз бурения, первичный преобразователь второй гармоники частоты зозбуждения, селективный усилитель, синхронный детектор IH двухтактный транзисторный уоилитель мощ ност и зо збуя дения с т рансформаTorpiHbI выходом (1).

Одна ко в этом успройстзе ток второй I.ap моники возбуждения, беспрепятственно попадая B первичный преобразователь, создает до:поляительпые,внутрен -1,ие шумы.

Известны устройства, принц и п,дейс гвия которых также основан на выделении второй гармоники частоты перемагничивания ферросердечников пр и воздействии на них измеряемого сигнала (магнитного поля илл напряжения), содержащие генератор возбуждения, последовательно соедслненные первичный нреобразователь второй гармонслки частоты возбуждения, селективный усилитель, синхрониый детектор 3 дзухтактный транзисторный у сллитель мощнссти возбуждения с трансформаторным,выходом (2).

Недостатка,lan пзпестных устройств,для преобразования входного сигнала являются: большое попре,бление энергис, так как для снижения внутренних шумов измерительного пресбразозателя необходимо работать,в режиме перазозбуждвн ия первичного преобра5 зозлтеля, а для этого в обмопке возбуждения необходимо создавать большой ток нап ряжеI.,:Iÿ возбуждения; налич ие в цели возбуждения первичного преобразователя сложных режекторных фильтров, уменьшающих содержа10 кие тока второй гармоники напряжения возбуждения с целью снижения внутренних шумов измерителыного преобразователя; нади.* не схемы удвоения частоты возбуждения

lI;Ita фазоe,. вающих цепей, TaK IiaI синхрон15 ный,детектсп работает при отношении частот сигнала и управляющего напряжения 2: 1.

С целью снижения .потребляемой мощности, уменьшения внутренних шумо в и уп рощенпя схсмы в устройстве,для,измерения на20 гнряженности мапнитных полей, са, че ржащем генератор возбуждения, последовательно соединенные:первичный преобразователь, селектизный усилитель и cIIHxpoííûé детектор, а также дзухтактный транзисторный усили25 тель мощнос пи,возбуждения с трзпсформаторным выходовт, cçÿçàíIIbIì с пзрзичным преобразователем через колебательный контур, коллекторы транзистороз,двухтактного ус,ллителя подключены через согласно BKJIIoзО чснные первичные обмотки трансформатара

601641 к колебательно му;ко)нтуру, элементы которого последаз)ательно cloe3,HiHCFIbI со входом первичногэ )п)реобразователя, а вто)ричная обмотка траисфс)рмато)ра соедини)иена с уп)ра)вляющ им вх)одом синхронного детектора.

На чертеже представлена схема устройст,ва.

Устройство содержит генератор лозбуж дения 1,,двухт)акт)ный транз исторный ус)илитель, мощности возбум ден ия 2, первичный презбр азователь второй гармоники частоты возбуждения 3, селективный усилитель 4, синхр онный дете)ктор 5, трансформатор б, BTQр ичная обмотка 7 которого связана с управляющим входом детектора 5, .первичные обмотки 8:и 9 cBHBBIHbI с о дной стороны с KQJIлекторами TlpaIH3IHcòolðов 10 и 11 усилителя мощности 2, а с друпой стороны — с латуш кой ин)дукти)внссти 12 колебательного контура частоты возбуждения iH конденсатором 13 этопо контура, которые, в свою очередь, включены IIIîñëåäîâàòåëüíо с обмоткой возбуждения 14 первичного, преобразователя второй га)рмоп)ики частоты возбуждения.

PBIoIoTBcT устройство следующим образом.

При воздействии )FIB )первичный п)реобразователь 3 измеряемого сигнала:возникает нап)ряжение второй гармони)ки, )про)порц иональное величияе аи гн ала. Это напряжение через селективный усилитель 4 пр охо)дит Ha cHIHхронный детектор 5, выходное напряжение кото)ро)го пропо)рционально вел)ич)ине )измеряемого сигнала.

Напряжение с генератора возбуждения 1 поступает .Hia базы тра)нз1исторов .10 IH 11 усилителя.мощности 2, через каждый )из которых ток протекает только один полупериод (уаил итель |работает в )режи)ме класса В). Та)к как )первичные о бмотк)и 8 и 9 трансфор)мато)ра б включены согласно, то на вто)ричной обмо"пке 7 создается нап)ряжение, содержащее в основном вторую па р1мо нику частоты возбуж)ден)ия. Это на)п)ряжен)ие у)п)ра вляет сННхрокньпм )детектором 5, на который подается та)к же напряжен)ие:с)игнала с селектив)нопо усилителя второй гармоники 4. Импульсы

TIoIIIa, протекающие через транзисторы только один )пол упер)иод, создают ток пер)вой гарме ники в Hañòðîåíном )на частоту:возбуждения аа)раллельHIoiM колебательном контуре, элементы которого — кату шка,индуктивности 12 и :конденсатор 13 — последовательно соединены с об)моткой возбужден)ия 14 перв|ичвого п)реоб)разователя 3 (феррозонда или модулятор.a) .

Ток частоты:возбуждения, возникающий в колебательном контуре, в p Q раз больше, чем ток .первой гармони)кя, протекающий че рез Tpaza)HeTopbI Т, и Т, (p — коэффициент включения контура, а Q — добротность кон1О тура) . Так как произведение p . Q находится в,и нте)рвале 20)100, то при этом уменьшается потребление энергии от источни)ка питания. К)роме того, колеоательный )контур, настроенный на частоту возбуждения, отфильT)ploIBbIIBBeT ток второй гармс)пиалки, )воз)никающий от неидентичности транзисторов )и неидеальност и формы напряжения, пода)ваемого на базы транзисторов. Это позволяет отказаться от использов ания сложных режекторных

20 фильтров)и сн|изить,aITyTipeFIFIHe шумы измерятельного преобразователя.

Формула )изоб)ретения

25 Успройство для измерения напряженности магнитных )полей, содержащее генератор возбуж)дени я, последовательно соединенные,перв ич)ный )п реобразо ватель, селектив1ный усилитель, cIHHxlpoHIHbIA,äåòåêòoр и,д вухтактный зО транзисторный усилитель xo)IIIHocTIH )возбуждения с трансформаторным выходом, связанным с .первичным преобразователем через .колебательный контур, о т л и ч а ю щ е е с я те)м, что, с целью снижен)ия потребляемой м)ощ)ности, уменьшения )внутренних шумов и упрощения схемы, коллекторы транз)исто)ров двухта ктHio го усил ител я иод)ключ ен ы через согласно включенные )первичные обмотки тра)нсgo)plea Topa к колебательному;контуру, 4О элементы которого последовательно соединены со входом первичнопо преобразователя, а вторичная:обмотка трансформатора еоед)и иена с уп)равляющим входом синхронного дете)кторова.

HcTovHIHIKiH информации, при)нятые во )вниман ие при эксперт)изе:

1. А)вторское свидетельство СССР № 345458, G 0.1 Я 33/02, 1970.

2. Афанасьев Ю. В. Фер)розонды, «Энергия», Л., 1969, с. 122 — 127.

601641

Составитель Е. Дашелина

Техред А. Камышникова Корректор И. Симкина

Редактор Б. Федотов

Подписное

Тип. Харьк. фнл. пред. сПатентэ

Заказ 181/343 Изд. № 143 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская иаб., д. 4/5