Микровеберметр

 

Союз Советскик

Социалистических

Ресттубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п>8642() (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M К э (22) заявлено 2311,79 (2 ) 2844486/18-21 а 01 IR 33/02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150981, Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 15.09.81 (53) УДК621,317...44(088.8 ) (72) Автор изобретения

С, A. Воробьев

1 зд, (7! ) Заявитель (54 ) МИКРОВЕБЕРМЕТР тора и генератор опорного напряжения, выход которого подключен ко входу интегратора, а запускающая цепь — к выходу компаратора (2 .

Недостатком известного микровеберметра является то, что генератор опорного напряжения запускается одновременно или спустя некоторое время наперед заданного время после срабатывания компаратора. Если входной сигнал вв имеет недостаточно крутой х передний фронт и длительность Ввх изменяется в широких пределах, то срабатывание генератора опорного напряжения одновременно или через заданное время после срабатывания компаратора может вызвать возникновение колебательного процесса в контуре интегратор-компаратор — генератор опорного напряжения, что приводит, в свою очередь, к снижению точности результатов измерения. Это происходит изза того, что при малой крутизне нарастания входного сигнала в момент срабатывания генератора опорного напряжения его входйое йапряжение может превысить значениевзх. В результате выходное напряжение интегратора начиНает уменьшатыля по абсолютной вели.чине, происходит обратное опрокидываИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения магнитного потока импульсно-индукционным методом, в частности при проведении контроля характеристик постоянных магнитов.

Известны Микровеберметры, работающие по принципу интегрирования ЭДС, наводимой в измерительной катушке при измерении магнитного потока в ней, измерительная часть которых со-, держит ключ, интегрирующую RC-цепь и регистрирунхций прибор $1/ .

Недостатками подобных микровеберметров является дрейф показаний реги- 15 стрирующего прибора вследствие разряда конденсатора интегрирующей RCцепи, нелинейность передаточной функции интегрирующей цепи и, как следствие, невысокая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является микровеберметр, содержащий корректирующий запоминающий усилитель, вход которого через ключ соединен с выходом, а выход со входом интегратора, представляющего собой операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, компаратор, подключенный к выходу интеграI

I Ь.:-.

Второй московский ордена Октябрьской Рейолюции и ордена Трудового Красного Знамени часовой завод

864201 ние компаратора и отключение опорного напряжения от входа интегратора.

Результирующий сигнал ка входе интегратора снова меняет знак, выходное напряжение интегратора начинает увеличиваться, снова срабатывает компаратор и запускается генератор опорного напряжения, и т.д. Колебательный процесс происходит до тех пор, пока

6 х не становится (по абсолютной величине) больше опорного напряжения.

Увеличение стабильности работы микровеберметра за счет уменьшения величины опорного напряжения или увеличения времени задержки запуска генератора опорного напряжения ка величину заведомо большую возможной 35 длительности входного сигнала, приводят к увеличению времени измерения и, следовательно, к увеличению погрешности измерения из-3а дрейфа напряжения интегратора. 20

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений в широком диапазоне форм входного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в микровеберметр, содержащий корректирующий запоминающий усилитель, вход которого через ключ соединен с выходом интегратора и первым входом компаратора, выход которого подключен ко второму входу ключа и к первому входу генератора опорногО напряжения, с подключенным к его выходу отсчетным блоком, а второй выход ге-. нератора опорного напряжения через делитель напряжения соединен с из- N мерительной обмоткой, введены последовательно соединенные с измерительной обмоткой дифференциальный усилитель, пороговый элемент и логический элемент совпадений, второй вход кото-,щ рого соединен с выходом компаратора, выход - со вторым входом генератора опорного напряжения, а второй вход дифференциального усилителя - с выходом корректирующего запоминающего усилителя.

На чертеже изображена схема предлагаемого микровеберметра.

ИикфЬвеберметр содержит дифференциальный усилитель 1, интегратор 2, компаратор 3, ключ 4, корректирую. щий апоминающий усилитель 5,пороговый элемент б,логический элемент совпадений 7, генератор опорного напряжения

8, отсчетный блок 9, делитель напряже-55 ния иа элементах 10 и 11, измерительную обмотку 12.

До начала измерения ключ 4 находит,ся в замкнутом состоянии и на выходе фф корретирующего запоминакааего усилителя

5 подцерживаетск напряжение, компенсирукщее дрейф выходного напряжения. интегратора 2. Изменение магнит кого потока в измерительной обмотке фэ

12 вызывает появление на ее зажимах

ЭДС, равную

Ю

dV х-. д (1 I

Г где Ч вЂ” величина потокосцепления, текущее время.

Сигнал PÅõ поступает на вход дифференциального усилителя 1, что приводит к срабатыванию порогового элемента б, сигнал с выхода которого блокирует логический элемент совпадений 7, запрещая запуск генератора 8.

Изменение выходного напряжения интегратора 2 вызывает срабатывание компаратора 3, что приводит к запиранию ключа 4, и на выходе корректирующего усилителя 5 фиксируется напряжение, необходимое для коррекции дрейфа во входной цепи интегратора 2 к моменту прихода Р х.В момент времени t окончания сигнала Рэх напряжение на выходе ийтегратора Ч„ (без учета дрейфа ) равно 1 и = Кду K и ) е вх (t ) d t > (2 ) о где К у — коэффициент передачи дифференциального усилителя;

K> — коэффициент передачи интегратора.

При уменьшении входного сигнала происходит обратное опрокидывание порогового элемента б и иа выходе логического элемента совпадения 7 формируется перепад напряжения, запускающего генератор опорного напряжения 8. Выходное напряжение генератора 8 имеет полярность, противоположную полярности e g>, поэтому напряжение интегратора начинает уменьшаться (по абсолютному значению )и в момент времени 1 достигает нулевого уровня. Компаратор 3 формирует сигнал, производящий замыкание ключа 4 и отключение напряжения ка выходе генератора 8. Схема микровеберметра готова к следующему циклу измерения. Изменение потокосцепления аЧ в измерительной катушке определяется иэ выражения а =к v„, (- „), (3) где Кд — коэффициент передачи делителя напряжения на элементе 11 и обмотке 12;

Ч ц„- выходное напряжение генератора 8.

Так как Кд и Ч,. „являются постоянными величинами, то величина прямопропорциональна интервалу времени которое измеряется отсчетным блоком 9. Погрешность иэ-эа дрейфа напряжения интегратора зависит от общего времени измерения, которое складывается из длительности t< входного сигнала и из времени (- -t ) интегрирова1 ния напряжения генератора 8; Введение новых элементов в схему известного микровеберметра обеспечивает задержку запуска генератора опорного напряжения на время, равное длительности входного импульса, что обеспечивает

864201

Формула изобретения

Составитель Г.Змиевская

Техред .Ж. Кастелевич Корректор У.Пономаренко

Редактор E.Äoðoøåíêo

Заказ 7778/68 Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ужхорОд, ул.Проектная,4 стабильную работу устройства при произвольной форме входного сигнала, причем амплитуда выходного напряжения генератора 8 не влияет на устойчивость работы устройства и может быть выбрана достаточно большой для сокращения общего времени измерения и, следова= тельно, уменьшения погрешности из-за дрейфа во входной цепи интегратора.

Микровеберметр, содержащий корректирующий запоминающий усилитель, вход которого через ключ соединен с 15 выходом интегратора и первым входом компаратора, выход которого подключен ко второму входу ключа и к первому входу генератора опорного напряжения, с подключенным к его выходу Я отсчетным блоком, а второй выход reнератора опорного напряжения через делитель напряжения соединен с изме рительной обмоткой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и надежности. измерений в широком диапазоне форм входного сигнала, в него введены последовательно соединенные с измерительной обмоткой дифференциальный усилитель, пороговый элемент и логический элемент совпадений, второй вход которого соединен с выходом компаратора, выход - со вторым входом генератора опорного напряжения, а второй вход дифференциального усилителя - с выходом корректирующего запоминающего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 424091, . G 01 8 33/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР,9 443343, кл. 6 01 и 33/02, 1972.