Тесламетр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ993179 9i . (61) Дополнительное к авт. свид-вуI (22) Заявлено 050881 (21) 3327582/18-21 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет—

Опубликовано 3001.83. Бюллетень HP4

Дата опубликования описания 30. 01. 83 И) М. Кд.з

O 01 1r 33/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (ЗЗ) УДК б21.017 ° 44 (088.8 ) >

:ф (72) Авторы изобретения

В.Г.Ефимова и A.Ñ.Ñoêîëîâñêèrr

/ (71) Заявитель (54 ) ТЕСЛАИЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть . использовано в устройствах для изме рения магнитной индукции постоянного магнитного поля.

Известен время-импульсный тесламетр с ферромодуляционным преобразователем, содержащий генератор возбуждения, формирователь импульсов, детектор скважности, измеритель, генератор счетных импульсов и счетчик импульсов, причем генератор возбуждЕния последовательно соединен с ферромодуляционным преобразователем и формирователем импульсов, один выход которого через детектор скважности подключен к измерителю, а другой выход через элемент И подключен к счетчику импульсов. К второму входу элемента И подключен генератор счетных импульсов (11.

Его недостатком. является низкая точность.

Известен также тесламетр, содержащий последовательно соединенные генератор возбуждения, ферромодуляционный преобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель, сумматор, формирователь импульсов, атакже регистратор и генератор импульсов, причем второй вход сумматора соединен с вторым выходом генератора возбуждения 21.

Его недостатком является низкая точность

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в тесламетр, содержащий последовательно соединенные генератор возбуждения, ферромодуляционный преобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель, сумматор, формирователь импульсов, а также регистратор и генератор импульсов, второй вход сумматора соединен-с вторым выходом генератора возбуждения, введены первый триггер, триггер знака, четыре элемента И, счетчик импульсов блок управления счетппсом импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, причем второй выход генератора возбуждения соединен с входом триггера и -первыми входами первого и второго элемента И, вторые входы которых подключены . к выходу триггера и к первому входу третьего элемента И., второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а вы-, ход через четвертый элемент Й под993179!

На фиг. 1 представлена схема тесламетра; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 — схема блока управления счетчиком.

Тесламетр содержит генератор 1 возбуждения, ферромодуляционный преобразователь 2, полосовой фильтр 3, масштабирующий усилитель 4, сумматор 5, формирователь б импульсов, элементы 7 и 8 И, триггер 9, элемент

И 10, счетчик 11 импульсов, элемент

И 12, генератор 13 импульсов, блок

14 управления счетчиком, регистратор 15, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП ) 16, триггер 17 знака.

Кроме того, блок 14 управления счет чиком содержит элементы И 18 и 19, триггер 20, элемент И 21, Работа тесламетра состоит в следующем.

&5 ключен к счетному входу -счетчика импульсов, к выходам разрядов которого подключены информационные входы регистратора и входы цифро-аналогового преобразователя, управляющие входы которого соединены с выходом триггера знака, первый вход которого подключен к выходу старшего. разряда счетчика импульсов, а второй входк выходу первого элемента И и к первому входу блока управления счетчиком, первый выход генератора импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй выход — c вторым входом блока управления счетчиком, третий вход которого подключен к выходу предшествующего старшему разряда счетчика импульсов, а выходы соединены с входами установки счетчика импульсов, выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом обратной связи ферромодуляционного преобразователя, выход второго элемента И соединен с другим управлявшим входом регистр."тора.

Кроме. того, блок управления счетчиком содержит пятый, шестой и седьмой элементы И и второй триггер, первый вход блока управления счетчиком соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и второго триггера, второй вход блока уп. равления счетчиком подключен к второму и первому входу седьмого элемента И и к второму входу пятого элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго тригге- 3 ра, третий вход блока управления счетчиком через седьмой элемент И соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к первому выходу блока управления счетчиком, второй выход которого соединен с выходом пятого элемен. та И и с вторым входом второго триггера.

На ферромодуляционный преобразователь 2, возбуждаемый током от генератора 1 возбуждения, воздействует разность между измеряемой и компенсационной магнитной индукцией  — В

Выделенное полосовым фильтром 3 нао к пряжение второй гармоники через мас штабирующий усилитель 4 поступает на сумматор 5, на другой вход которого одновременно подается от генератора 1 возбуждения сдвинутый по фазе относительно сигнала второй гармоники сигнал первой гармоники 0» ° (фиг. 2e.). .Формирователь б импульсов преобразует монотонно изменяющийся суммарный сигнал первой и второй гармоник в импульсы с крутыми фронтами Оц(фиг. 26). Импульсы ()» подаются также на триггер 9, выходной сигнал которого Q (фиг. 28) служит для разделения во времени процессов счета (соответствует положительной полярности Q>), индикации и установки счетчика в начальное состояние равное и „/2,где и „- емкость счетчика. Сигнал разрешения ,индикации 0„„(фиг. 2 ) формируется на выходе элемента И 7 и подается на соответствующий вход регистратора 15. Сигнал разрешения установки счетчика в начальное состояние ()>

{фиг. 2э4, формирующийся на выходе элемента И 8, поступает одновременно на входы элементов И 18 и 21 и на триггер 20 (фиг. 3 ). Элемент H

18 пропускает только один импульс от генератора 13 импульсов 0 ц(фиг.2ц), который устанавливает старшую декаду счетчика 11 импульсов в состояни

"ноль", а остальные декады в состояние "девять". Через элемент И 19 и элемент И 21 (фиг. 3) генератор

13 импульсов (фиг. 1 ) устанавливает старшую декаду счетчика 11 импульсов в состояние "четыре" (фиг. 2к ); по достижении которого импульс 04 (фиг. 2 л) на выходе предшествующего старшему разряда счетчика 11 импульсов (фиг. 1 ) закрывает элемент

И 19 (фиг. 3 ). Таким образом, блок

14 управления счетчиком устанавливает счетчик 11 импульсов в состояние, соответствующее половине его емкости. Частота генератора 13 импульсов выбирается из следующих соображений.

Для обеспечения линейного преобра. зования и эквивалентности показаний счетчика 11 импульсов разности временных интервалов на выходе формирователя б импульсов необходимо, чтобы в период времени Т8, равный периоду частоты возбуждения ферромодуляционного преобразователя 2, укладывалось количество счетных импуль993179 сов 0„и(фиг. -2д ), равное емкости счет чика, т.е. тогда старшего разряда счетчика 11 импульсов из состояния "единица" в состояние "ноль" срабатывает триггер 17 знака и фиксируется положительное значение измеряемой постоянной магнитной индукции.

В результате введения в тесламетр триггера, триггера знака, четырех элементов И, счетчика импульсов, блока управления счетчиком импульсов цифра-аналогового преобразователя точность измерения повышается.

Формула изобретения

1. Тесламетр, содержащий последовательно соединенные генератор воз-, буждения, ферромодуляционный преобт (1)

Сч ТГСм а 1

N (2)

ГСМ . Сч Ь где f - частота воэбуждения ферроB модуляционного преобразователя 2;

- частота импульсов генератора 13 импульсов;

Т вЂ” период импульсов генератора 13 импульсов.

Значение индукции измеряемого магнитного поля определяется как

К 1

В - С (и - ) - —, (3) где П вЂ” временная чувствительность

6 ферромадуляционнога преобразователя 2, Тл/с, . — число импульсов () .(фиг.28 ) прошедших от генератора 13 импульсов через элемент И 12 на второй вход ка торого поступает импульс 0 (фиг.2 2) на счетчик 11 импульсов. зИз формулы (3 ) видна, что если

N Ч и < — 2 -", то поле имеет знак минус и считывание показаний счетчика 11 импульсов необходимо вести в обратном коде. Для оповещения об этом регистратора 15 и ЦАП 16 введен триггер 17 знака, включенный между старшим разрядом счетчика 11 импульсов и соответствующими входами регистратора 15 и ЦАП 1б, причем перед каждым циклом измерения и регистрации триггер 17 знака устанавливается в начальное состояние импульсом()„(фиг. 2ж) от импульсов элемента И 7, " СЧ

Если и =, то В = О, N

При и — - в момент перехода

2 разователь, паласовой фильтр . масшта бирую чий усилитель, сумматор, формирователь импульсов, а также регистратор и генератор импульсов, второй вход сумматора соединен с вторым выходом генератора возбуждения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый триггер, триггер знака, четыре элемента И, счетчик импульсов, >0 блок управления счетчиком импульсов,. цифра-аналоговый преобразователь, причем второй выход генератора возбуждения соединен с входом. триггера и первыми входами первого и второго !

5 элементов H вторые входы которых подключены к выходу триггера и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход—

20 через четвертый элемент И подключен . .к счетному входу счетчика импульсов, к выходам разрядов которого подключены информационные входы регистратора и входы цифра-аналогового

25 преобразователя, управляющие входы которого соединены с выходом триггера знака, первый вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика импульсов, а второй вход — к

30 выходу первого элемента И.и к первому входу блока управления счетчиком, первый выход генератора импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй выход — с вторым вхо35 дом блока управления счетчиком, третий вход которого подключен к выходу предшествующего старшему разряда счетчика импульсов, а выходы соединены с входами установки счетчика им40 пульсов, выход цифра-аналогового преобразователя соединен с входом ,обратной связи феррамадуляционнога преобразователя, выход второго элемента И соединен с другим управляющим

45 входом регистратора.

2. Тесламетр по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок управления счетчиком содержит пятый, 50 шестой, седьмой элементы И и второй триггер, причем первый вход блока управления счетчиком соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и второго триггера, второй

55 вход блока управления счетчиком подключен к второму и первому входу .седьмого элемента И и к второму входу пятого элемента И,. третий вход которого соединен с выходом второго

60 триггера, третий вход блока управления счетчикам через седьмой элемент И соединен с вторым входом шестого элемента.И, выход которого подключен к первому выходу блока управ65,ления счетчиком, второй выход кото993179

gí)ãо соединен с выходом пятого элемента и и вторым входом второго триггера .

Источни ки информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Семенов Н.М., Яковлев Н.И.

Цифровые ферроэондовые магнитометры.

Л., "Энергия", 1978, с ° 98.

2. Семенов Н.М. Яковлев Н.И.Цифровые ферроэондовые магнитометры, Л., "Энергия", 1978, с. 105.

9931 Х9

Уие. У

Составитель Т. Краснова

Редактор T.Ïîðòíàÿ Техред М.Тепер . Корректор O.Билак

Ф

Заказ 449/61 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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