Устройство для измерения вариаций магнитного поля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1о 978087 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 030681 (21) 3295323/18-21 (511М. Кл. з с присоединением заявки ¹â€”

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

РЦУДК 621 ° 317 °.44(088.8) Опубликовано 30.1 1,82. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30.11.82 (72) Авторы изобретения

В.Н.Чувашов и Г.B.Ñàôðîíêèí (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВАРИАЦИЙ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

Изобретение относится к технике измерения перемещений и связанных с ними параметров: углов и частоты вращения с использованием,магниточув-. ствительных диодов.

Известно устройство для измерения углового отклонения вращающегося тела электрическим способом. Вращение вала с закрепленными на нем . магнитом и полюсными наконечниками, фиксируется магнитодиодом, эффективное сопротивление которого изменяется от положения вала. Для температурной компенсации последовательно с магнитодиодом включается такой же диод, но обратной полярности, и данные два диода образуют делитель(11.

Однако, чувствительность магнитодиодов с понижением температуры увеличивается, а с повышением падает., поэтому при. разных температурах на вход усилителя будет подаваться различный по амплитуде. сигнал переменной составляющей, что перегружает вход усилителя и приводит к погрешности измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором фиксируется прохождение намагниченного пятна с помощью хотя бы одного магниточувствительного диода, подключенного к стабилизированному источнику питания, выходной сигнал снимается со средней точки соединения магнитодиодов и подается через емкость на вход высокоомного усилителя(2).

Входная емкость в данном устройстве ограничивазт динамический диапазон в области низких частот, т.е. при медленных перемещениях намагниченного пятна резко падает чувствительность и поэтому медленные изменения магнитного потока не фиксируются.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот и температурная компенсация изменения чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения вариаций магнитного поля, содержащее два магнитодиода, соединенные с дифференциальным усилителем, выход которого подключен. ко входу моностабильного мультивибратора, дополнительно введены постоянный магнит, блок Сравнения, делитель и регулирующие транзисторы, подключенные между стабили.зированным источником питания и магнитодиодами, расположенными на посто-, 978087

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда намагниченное пятно находится вне зоны чувствительности магнитодиода 1, напряжение на магнитодиодах

1 и 2 определяются магнитным полем смещения постоянного магнита, и так 3 как поле действует на магнитодиоды

1 и 2 в равной степени, то напряжения на них> будут одинаковы и на выходе дифференциального усилителя 3 будет нулевой сигнал.

При прохождении намагниченного пятна относительно магнитодиода 1 проводимость последнего изменяется, возникает изменение напряжения, которое усиливается дифференциальным усилителем 3 и запускает моностабильный мультивибратор на усилителе 9, резисторах 10, 11 и 12.

40

При повышении температуры чувствительность магнитодиодов уменьшается, так как падает прямое напряжение на них.уменьшение напряжения на магнитодиоде 2 через делители 7 и 8 начинает закрывать транзистор б. При этом увеличивающееся напряжение на коллекторе .транзистора б открывает транзисторы 4 и 5, что приводит к увеличению тока через магнитодиоды 1 и 2. и к восстановлению прежнего прямого напряжения на них, соответственно, и прежней чувствительности.

При понижении температуры увеличение напряжения на магнитодиодах

1 и 2 компенсируется тем, что тран- 65 янном магните, и выходами подклю.> ченными на раз нополярные входы дифференциального усилителя, причем выход второго магинтодиода через делитель подключен к базе транзистора блока сравнения, коллектор которого 5 соецинен с базами регулирующих траМзисторов.

На чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройства, которое соде скит два магнитодиода 1 и 2, 10 расположенных на постоянном магните, причем, магнитодиод 1 находится в зоне действия намагниченного пятна, а магнитодиод 2 — вне зоны действия намагниченного пятна. Иагнито- 15 диоды 1 и 2 включены на разнополярные входы дифференциального усилителя 3 и питаются током через регулирующие транзисторы 4 и 5, базы. которых объединены вместе и включены на коллектор транзистора б блока сравнения, база которого через делители 7 и 8 подключена к магнитодиоду 2. Выход дифференциального усилителя включен на выход моностабильного мультивибратора из усилителя 9, резисторов 10, 11 и 1?. эисторы 4 и 5 закрываются и уменьшают подачу тока на магнитодиоды 1 и 2.

Таким образбм, на магнитодиодах 1 и

2 независимо от изменения температуры поддерживается одно и то,же прямое напряжение, определяемое магнитным полем смещения постоянного магнита.

Так как данному полю смещения соответствуют всегда одинаковые выходные напряжения на магнитодиодах независимо от изменения температуры, то, очевидно, что чувствительность поддерживается на одном уровне.

При введении постоянного магнита, схемы сравнения, делителя и регулирующих транзисторов повышается точность измерений, компенсируется температурная погрешность от изменения чувствительности и увеличивается частотный диапазон работы вследствие того, что проведенные изменения позволяют включить магнитодиоды непосредственно беэ входной емкости на разнополярные входы дифференциального усилителя. Надежность работы предлагаемого устройства высока, гак как оно помехоустойчиво как к изменению температуры, так и внешних электромагнитных полей.

Формула изобретения

Устройство для измерения вариаций магнитного поля, содержащее два магнитодиода, соединенные с дифференциальным усилителем, выход которого подключен к входу моностабильного мультивибратора, о т л и ч а ю щ ее с я . тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, температурной компенсации изменения чувствительности,в него дополнительно введены постоянный магнит, блок сравнения, делитель и регулирующие транзисторы, подключенные между стабилизированным источником питания и магнитодиодами, расположенными на постоянном магните, и выходами, подключенными на разнополярные входы дифференциального усилителя, причем выход второго магнитодиода через делитель подключен к базе транзистора блока сравнения, коллектор которого соединен с базами регули-.рующих транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 91297363, кл. G 01 В 7/30, 1972. .

2. Патент Великобритании 91347446 кл. G 01 R 33/02, 1974.

978087

Составитель Г.Змиевская

Техред A.Áàáèíåö Корректор Н.Ьуряк

Редактор Н. Безродная

Тираж . 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9210/62

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