Устройство для получения заданных значений постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (iii752276

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 27.06 78 (21)2633911/24-07 (5 l ) M. Кл. 05 Р 1/50 с присоединением заявки,%Государстввииый комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретеиий и открытий

Опублнковано30.07. 80. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 01.08.80 (53) УДК 621.316. .722. 1(088,8) 9. M. Мирошников, Н. В. Студенцов, В. Н. Хорев, А. Е. Шилов и В. Я. Шифрин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехпн †. ке, применяется пля измерения электрич ских и магнитных величин и может быть использовано дпя получения особо точных заданных значений постоянного тока, например, в эталонных средствах измерения

5 силы тока и магнитной индукции.

Известно устройство для получения заданных значений постоянного тока, основанное на использовании эффекта кванl0 товой интерференции токов в сверхпроводниках 11

Оно обладает высокой степенью стабилизации, однако не обеспечивает возможности точного многократного воспроиз« ведения заданных значений тока.

Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство, содержащее последовательно соединенные катушку магнитной индукции с помещенным внутри нее квантовым преобразователем и регулируемый источник постоянного тока, соединенный с одной из клемм, дпя подключения нагрузки, при этом управляемые входы регулируемого источника постоянного тока соединены с выходом блока управления, вход которого подключен к выходу узла сравнения частот, первым входом соединенного с опорным генератором $2) .

Все магниточувствительные элементы помещены в магнитостатический экран.

Магнитостатический экран, предназначенный для зашиты магниточувствительных элементов от внешних магнитных полей, хотя и уменьшает погрешность стабилизации тока, однако, вследствие невозможности точного учета степени влияния экрана, на поле, создаваемое стабилизуемым током, протекающим по катушке магнит ной индукции, особенно из-за старения и наличия остаточной намагниченности, степень стабилизации и точность воспроизведения заданных значений тока оказываетс ся ограниченной. Кроме того, к недостаткам относится и невозможность многократного воспроизведения одних и тех же значений тока.

3 7522

Иель изобретения — повышение точноо ти стабилизации заданных значений постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено вто5 рой катушкой магнитной индукции, идентичной первой, с помещенным внутри нее вторым идентичным квантовым преобразо»вателем и сумматором частот, причем катушки магнитной индукции включены последовательно встречно,. выходы квантовых преобразователей соединены с соответствующими вхоцами сумматора частот, выход которого подключен ко второму входу узла сравнения, при этом вторая катушка магнитной индукции соецинена с другой клеммой цля подключения нагрузки, Кроме того, обмотки катушек магнитной индукции выполнены на обшем кварцевом основании.

На чертеже представлено устройство цля получения зацанных значений постоянного тока.

Устройство цля получения зацанных значений постоянного тока содержит регулируемый источник 1 постоялого тока, катушки 2 и 3 магнитной индукции с квантовыми преобразователями 4 и 5 магнитной инцукции в частоту, сопротивление

6 нагрузки, сумматор 7 частот, узел

З0 сравнения на фазовом детекторе 8, опорный генератор 9 частот и блок 10 управления, причем преобразователи 4 и 5, например атомно-резонансного типа, помешены внутрь катушек 2 и 3 магнитнои индукции, обмотки которых размещены на общем кварцевом основании: при этом входы сумматора 7 частот соединены с выходами преобразователей 4 и 5, а выход сумматора поцключен к первому вхо- 40 ду фазового детектора 8 второй вхоц ко»торого подключен к выхоцу опорного генератора 9 частот промышленного типа, например Ч6-31, а выход фазового детектора через блок управления 10 например выходная проводимость управляемого по затвору полевого транзистора - к регулируемому источнику 1 постоянного тока.

20 где t — постоянная, определяемая через фундаментальные константы атомов (яцер} рабочего вещества;л

° - частота атомного (ядерного) маг I нитного резонанса, опрецеляемая полезным магнитным полем с инцукцией В;;

7 - частотная добавка, обусловленная и действием магнитного поля помехи с инцукцией В,.

Выходные частоты 4 < и т g преобразователей суммируются в сумматоре 7 частот, при атом информационный сигнал на выходе последнего прецставляет со4ой удвоенную частоту 21;, пропорциональную току Э и не зависящую от действия внеш. них магнитных полей.

Принцип работы устройства состоит в следующем.

Предварительно установленное грубо на регулируемом источнике 1 постоянного тока и точно на опорном генераторе

9 частот значение тока 3 из ряда (1

=1,2,3 ...,тл ) .заданных значений, поллежаших стабилизации, пропускают через сопротивление 6 нагрузки и встречнопослецовательно соединенные и распоао76 4 женные соосно на общем кварцевом основании идентичные катушки 2 и 3 магнитной индукции с преобразователями магнитной индукции в частоту, помешенными внутри рабочих объемов последних, Благс царя идентичности катушек 2 и 3 и последовательно-встречному их включению, ток созцает внутри рабочих объемов последних цва оцинаковых по модулю и противоположно направленных магнитных поля, модуль индукции 8; которых определяется в соответствии с формулой

8.= гце K g — коэффициент преобразования тока в магнитную индукцию, определяемую геометрическими размерами катушек 2 и 3.

Эти поля, векторно складываясь с внешним полем помехи Вп, создают в рабочих объемах катушек результируюшие поля, значения магнитных индукций которых при условии, что B,,r Вп, равны соответственно В, + В. и и В; — В где  — проекция вектора магнитной

Z11 инцукции помехи на ось катушек 2 и 3 (здесь можно пренебречь влиянием на В перпендикулярной составляюшей

ВН вектора магнитной инцукнп ц ии пом ехи вви цу малости последнеЯ.

Преобразователи 4,5, помешенные внутрь рабочих объемов катушек 2 и 3, вьщают информацию о значении магнитной индукции этих полей в вице рациосигналов с частотами и,2, определяемыми изб вестным выражением

7522

С выхола сумматора 7 частот радиосигнал частоты 2 поступает на один иэ вхоаов фазового летектора 8, где про-исходит сравнение его с рацносигналом некоторой опорной частоты 21 (поступающим на второй вход фазового цетектора с выхода опорного генератора 9 частот), соответствующей зацанному l -му значению тока. Фазовый цетектор вырабатывает управляющий сигнал, пропорцис 10 нальный интегралу отклонения частоты о о

2C от 24,, гце 4, — номинальная частота, и через блок 10 управления произвоцит регулирование тока источника 1 таким образом, что ток нагрузки 3 поц-15

Н церживается постоянным и равным

=C0054, о

Формула иэобретени я

1. Устройство цля получения зацанных о значений постоянного тока, соцержащее послецовательно соециненные катушку магнитной инцукции с помещенным внутри нее квантовым преобразователем и регулируемый источник постоянного тока, соеци25 ненный с оцной из клемм цля поцключения нагрузки, при атом управляемые вхоцы регулируемого источника постоянного тока соединены с выхоцом блока управления, 76 6 вхоц которого поцключен к выходу узла сравнения частот, первым вхоцом соециненного с опорным генератором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации заданных значений тока, оно снабжено второй катушкой магнитной индукции, идентичной первой, с помещенным внутри нее вторым идентичным квантовым преобразователем и сумматором частот, причем катушки магнитной индукции включены послецовательно встречно, Bblxooû квантовых преобразователей соецинены с соответствующими вхоцами сумматора частот, выхоц которого поцключен ко второму вхоцу узла сравнения, при этом вторая катушка магнитной инцукции соецинена с пругой клеммой пля подключения нагрузки.

2. Устройство по п. 1, о т л и ча ющ е е с я тем, что обмотки катушек магнитной индукции выполнены на общем кварцевом основании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

И 479097, кл. 6 05 F 1/46, 1972.

2. Авторское свицетельство СССР

) В 314261, кл. Н 01 S 1/00, 1967, ЦНИИПИ Заказ 4741/5

Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4