Цифровой измеритель магнитной индукции

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и1 87951 9 (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (Я)М. Кл.З (22) Заявлено 290376 (21) 2338009/18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

С 01 R 33/ог

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 0711.81. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 071181 (53) УДК 621. 317. .44(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Маслов и Б. И. Белянчнков (71) заявители

Изобретение относится к области магнитных измерений.

Известен цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик

Холла, источник питания датчика, линейный детектор и цифровое индицирующее устройство (1).

Известный цифровой измеритель магнитной индукции имеет недостаточную точность измерения из-эа погрешности, вносимой преобразователями.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла с резистором и трансформатором, источник переменного тока, коммутатор, избирательный усилитель, детектор, регистр памяти, ключ и счетчик импульсов с генератором тактовых импульсов 12 ).

Недостатком известного преобразователя является невысокая точность работы, зависящая от погрешности преобразователя код-аналог.

С целью повышения точности работы в цифровой измеритель магнитной ин-,. дукции, содержащий источник переменного тока, выход которого подключен через резистор к токовым электродам датчика Холла, потенциальные электроды которого подсоединены через трансформатор к первому входу коммутатора, второй. вход которого подключен к резистору и токовому электроду датчика

ХОлла, а выход соединен чЕреэ избирательный усилитель с входом детектора, а также генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которого подсоединен к управляющему входу коммутатора, второй выход вЂ” к управляющему входу первого ключа, а третий выход к управляющим входам регистра памяти и счетчика, выход ко15 торого соединен с входом цифрового отсчетного блока, дополнительно введены делитель частоты, второй ключ, реверсивный счетчик, два блока совпадения и преобразователь напряжение20 частота, вход которого подключен к выходу детектора, а выход соединен с входом второго ключа и через дели.тель частоты с входом первого ключа, выход которого подключен к входу вы25 читания реверсивного счетчика, вход сложения которого подключен к выходу второго ключа, а параллельный выход подсоединен через первый блок совпа: дения и регистр памяти, к входу вто30 рого блока совпадения, выход которо(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

879519

Формула изобретения

I(ý

R где КвЂ” бО го подключен к параллельному входу реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого подсоединен к входу счетчика и к управляющему входу второго блока совпадений. Третий выход блока управления подключен к управляющему входу реверсивного счетчика, четвертый выход к управляющему входу второго ключа, а пятый к управляющему входу первого блока совпадений.

На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя магнитной индукции.

Он содержит источник 1 переменного тока, датчик Холла 2 с резистором 3 и трансформатором 4. Резистор

3 соединен с одним из входов коммутатора 5, выход которого подключен к последовательно соединенным избирательному усилителю б, детектору 7 и преобразователю 8 напряжение вЂ” частота. Цифровой измеритель магнитной индукции содержит также первый ключ 9, второй ключ 10, делитель частоты 11, генератор 12 тактовых импульсов, блок управления 13, реверсивный счетчик

14, регистр памяти 15, первый блок совпадений 1б, второй блок совпадений 17, счетчик 18 с цифровым отсчетным блоком 1 9.

Цифровой измеритель магнитной индукции работает следующим образом.

В перном такте блок управления 13 производит сброс счетчика 18, регистра памяти 15 и счетчика 14 в нулевое состояние, соединяет вход усилителя 6 через коммутатор 5 с резистором 3 и открывает ключ 9. Напряжение на резисторе 3 преобразуется в частоту с помощью преобразователя 8. Импульсы поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 14.

Во втором такте цикла измерения к входу избирательного усилителя б подключается вторичная обмотка трансформатора 4 через коммутатор 5,Напряжение датчика Холла 2 преобразуется в частоту импульсов, которые поступают на вход слбжения счетчика 14 через открытый ключ 10. Ключ 9 при этом закрыт.

Одновременно с каждым переполнением счетчика 14 в счетчик 18 добавляется импульс с выхода старшего разряда счетчика 14. Общее число этих импульсов за время второго такта будет равно коэффициент передачи делителя частоты 11, чувствительность датчика Холла 2, сопротивление резистора 3, значение измеряемой индукции.

ЗО

Состояние счетчика 18 индицируется цифровым отсчетным блоком 19. Таким образом, цифровой отсчет не зависит от временных и температурных нестабильностей преобразовательных звеньев, благодаря чему повышается точность измерения, а также снижаются требования к условиям эксплуатации измерителя.

Цифровой измеритеЛь магнитной индукции, содержащий источник переменного тока, выход которого подключен через резистор к токовым электродам датчика Холла, потенциальные электроды которого подсоединены через трансформатор к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к резистору и токовому электроду датчика Холла, а выход соединен через избирательный усилитель с входом детектора, а также генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которбге подсоединен к управляющему входу коммутатора, второй выход подключен к упранляющему входу первого ключа, а третий выход соединен с управляющими входами регистра памяти и счетчика, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены делитель частоты, второй ключ, реверсивный счетчик, два блока совпадения и преобразонатель напряжение вЂ” частота, вход которого подключен к выходу детектора, а выход соединен с нходом второго ключа и, через делитель частоты с входом первого ключа, выход которого подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, вход, сложения которого подключен к выходу второго ключа, а параллельный выход подсоединен мерез первый блок совпадения и регистр памяти, к входу нторого блока совпадения, выход которого подключен к параллельному входу, реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого подсоединен к входу счетчика и к управляющему входу второго блока совпадений, третий выход блока управления подключен к управляющему входу реверсивного счетчика, четвертый выход-к управляющему входу второго ключа, пятый выход - к управляющему входу первого блока совпадений. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1."Приборы и системы управления", 1973, Р 2, с. 30...31.

2. авторское свидетельстно СССР

9 424093, кл. G 01 К 33/02, 1972 (прототип).

879519 .Составитель В.Новожилов

Редактор Л.утехина Техред A.Áàáèíåö Корректор Н.Швыдкая

Заказ 9713/16 Тираж. 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Магнитометр // 875317

Способ определения магнитного потока в слое ротора асинхронного двигателя // 875316

Магнитометр // 873170

Магнитомодуляционный датчик // 871105

Способ определения параметров магнитных полей // 868659

Устройство для измерения напряженности переменного магнитного поля // 868658

Устройство для возбуждения феррозондов и магнитных усилителей // 868657

Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл // 868656

Устройство для измерения вектора магнитной индукции // 868655

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения угловых величин в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640