Способ магнитно-модуляционного преобразования и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано при реализации магнитно-модуляционных преобразователей с выходом по второй гармонике возбуждающего тока. Целью изобретения является повышение точности преобразования за счёт уменьшения аддитивной составляющей погрешности, обусловленной изменением темпера.туры окружающей среды и искажениями формы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5„4 с 01 Р 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3679517/24-21 (22) 27. 12.83 (46) 15.06.88. Бюл. И 22 (71) Уфимский авиационный институт им,Серго Орджоникидзе (72) В.Г.Гусев, М.П.Иванов, А.М.Зубаиров и В.Б.Малешин (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 739444, кл. G 01 R 33/02, 1980.

Розенблат М,A. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники.

N. Наука, 1974, гл.8, с.310-314, рис.8.4а.

„,Я0„„14О2977 А 1 (54) СПОСОБ МАГНИТНО-МОДУЛЯЦИОННОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано при реализации магнитно-модуляционных преобразователей с выходом по второй гармонике возбуждаюшего тока. Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет уменьшения аддитивной составляющей огрешности, обусловленной изменением температуры окружающей среды и искажениями формы возбуждающего тока. Способ включает модуляцию напряженности магнитного поля в ферромагнитном сердечнике в соответствии с законом изменения преобразуемой величины, возбуждение ферромагнитного сердечника фазоманипулированным током вида (t)=I(t) sin(2Ф/ ,1 Т) ° t и выделение из выходной ЗДС составляющей с частотой, равной учетверенной частоте изменения функции

Х(с), осуществляемое с использованием опорного периодического напряжения типа однополярного прямоугольного меандра. Устройство для осуществления способа содержит генератор 1, ферромагнитный сердечник 2 с сигнальной обмоткой 3, датчик 4 преобразуемой

Величины, измерительную обмотку 5, обмотку 6 возбуждения и обмотку 7 об. ратной связи, усилитель 8 переменного тока, фазочувствительный детектор 9, управляющий вход которого соединен с

77 первым выходом 10 генератора 1, фильтр

l1 нижних частот и индикатор 12. Второй выход 13 генератора 1 соединен с обмоткой б возбуждения через последовательно соединенные полосовый фильтр 14, преобразователь 15 напряжения с парафазными выходами, переключатель 1б, управляняций вход которого соединен с третьим выходом 17 генератора 1, и преобразователь 18 напряжение " ток, Генератор 1 содержит генератор 19 опорного напряжения типа однополярного прямоугольного меандра, выход которого соединен с первым выходом 10, вторым выходом 13 и третьим выходом 17 генератора 1 соответственно через делитель 20 часто" ты на два, делитель 21 частоты на четыре и последовательно соединенные делитель 21 частоты на четыре и вто" рой делитель 22 частоты на два. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано при реализации магнитно-модуляционных преобразователей с выходом па второй гармонике возбуждающего тока.

Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет уменьшения аддитивной составляющей погрешности, обусловленной изменением теьп ературы окружающей среды и искажениями Формы возбуждающего тоха.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый сопособ.

Способ магнитно-модуляционного преобразования, включающий модуляцию напряженности магнитного поля в ферромагнитном сердечнике в соответствии с законом изменения преобразуемой величины, возбуждение ферромагнитного сердечника балансно-модулированным

3 током вида i(t)=I(t) sin t с использованием двух периодических коле баиаЪ, одно из которых является гармоническим, и выделение из выходной

ЭДС с использованием опорного перио2 дического напряжения составляющей с частотой, равной учетверенной частоте изменения моцулирующей функции

Х(-) функция I(t) имеет вид прямоугольного меандра, изменение ее знака производят при переходе Функции

2 и

sin-, t через нуль, период ее следования 7< выбирают равным 2Т, выде19 ление из выходной ЗДС составляющей с частотой, равной учетверенной частоте изменения функции l(t) осуществляют с использованием опорного периодического напряжения типа однополярного прямоугольного меандра, а балансную модуляцию реализуют в Форме Фазовой манипуляции гармонического напря27 женил вида U(t)=Vsin t с использоТ ванием опорного периодического напряжения.

Устройство для осуществления способа содержит генератор 1, Ферромагнитный сердечник 2 с сигнальной обмоткой 3, выводы которой соединены

I с датчиком 4 преобразуемой величины, измерительную обмотку 5, обмотку 6 возбуждения и обмотку 7 обратной

1402977 связи один из выводов каждой из ко торых соединен с общей шиной, и последовательно соединенные усилитель

8 переменного тока, вход которого связан с другим выводом измерительной обмотки 5, фазочувствительный детектор 9, управляющий вход которого соединен с первым выходом 10 генератора 1 фильтр 11 нижних частот и индикатор 12, выход которого соедиен с другим выводом обмотки 7 обратной связи. Второй выход 13 генератора 1 соединен с другим выводом обмотки 6 возбуждения через последовательно соединенные полосовой фильтр

14, преобразователь 15 напряжения с парафазными выходами, переключатель

16, управляющий вход которого соединен с третьим выходом 17 генератора

1, и преобразователь 18 напряжение— ток. Генератор 1 содержит генератор

19 опорного периодического напряжения, выход которого соединен с первым выходом 10 генератора 1 через делитель 20 частоты на два, с вторым его выходом 13 через делитель 21 частоты на четыре и с третьим его выходом 17 через последовательно соединенные делитель 21 частоты на че-! тыре и второй делитель 22 частоты на два.

Устройство работает следующим об, разом.

Датчик 4 преобразуемой величины

s цепи сигнальной обмотки 3 осуществляет модуляцию йапряженности магнит.ного поля в ферромагнитном сердечнике

2 в соответствии с законом изменения преобразуемой величины.

Генератор 19 вырабатывает периодическую последовательность прямоугольных импульсов типа однополярного меандра, следующую с частотой Е „ =

-=4f из которой с использованием

Т os делителей 20 - 22 формируются анало» гичные последовательности импульсов, 1 следующие с частотой 2f,, й, и — и поступающие на первый 10, второй 13 и третий 17 выходы соответственно генератора 1.

Полосовый фильтр 14 формирует синусоидальное напряжение вида U(t)=

27

=VS in — t, которое, пр сходя через

Т преобразователь 15 напряжения с парафазными выходами и переключатель 16, управляемый напряжением с частотой

Д5, 40

,» — поступающим с третьего выхода 17 . генератора i периодически модулируется (инвертируется) по фазе при переходе через нуль функции sins

2и — t с периодом Т =2Т.

»

Преобразователь 18 напряжениеток формирует ток возбуждения ()=

=I(t) sin — t ферромагнитного серТ дечника предусмотренного способом вида. Выделение из выходной ЭДС состав" ляющей с частотой, равной учетверенной частоте изменения функции I(t), осуществляется с помощью напряжения с частотой 2f, поступающего с первого выхода 10 генератора 1 на управляющий вход фазочувствительного детектора 9, на вход которого подается сигнал, снимаемый с измерительной обмотки 5, предварительно усиленный усилителем 8 переменного тока.

Фильтр 11 нижних частот выделяет постоянную составляющую, которая, через индикатор 12 поступает в обмотку 7 обратной связи и может быть использована для компенсации сигнала датчика 4 преобразуемой величины.

Формула изобретения

Способ магнитно-модуляционного преобразователя, включающий модуляцию напряженности магнитного пОля в ферромагнитном сердечнике в соответствии с законом изменения преобразуемой величины, возбуждение ферромагнитного сердечника балансно-модулированным током вида i(t)=I(t)sin<

2 — 1 "с использованием двухпериодиТ ческих колебаний, одно из которых является гармоническим, и выделение из выходной ЭДС с использованием опорного периодического напряжения составляющей с частотой, равной учетверенной частоте изменения модулирующей функции I(t), о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности преобразования за счет уменьшения аддитивной составляющей погрешности, обусловленной изменениями температурь» окружающей среды и искажениями формы возбуждающего тока, функция I(t), характеризующая ток, возбужцающий ферромагнитный сердечник, имеет вид прямоугольного меанд1402977

Составитель A,Øåôåð

Техред N.ÄHäûê

Корректор С. Шекмар

Редактор A.Èàêoâñêàÿ

Заказ 2854/36

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ра изменение ее знака производят

2я при переходе функции эмап t через нуль, период ее следования Т выбирают равным 2Т, выделение иэ выходной ЭДС составляющей с частотой, равной учетверенной частоте изменения функции I(t), осуществляют с использованием опорного периодического напряжения типа однополярного прямоугольного меандра, а балансную модуляцию,реализуют в форме фаэовой манипуляции гармонического напряжения

2»

Вида U(t) =V (t) sin t с испольэова

Т вием опорного периодического напряжения о

2. Устройство для магнитно-модуляционного преобразования, содержащее

Генератор„ ферромагнитный сердечник с сигнальной обмоткой, выводы которой соединены с датчиком преобразуемой величины, и обмотками измерительной, Возбуждения и обратной связи, один из выводов каждой иэ которых соединен с общей шиной, а также последоВательно соединенные усилитель переменного тока, фазочувствительный детектор, управляющии вход которого соединен с первым выходом генератора, а выход которого соединен с другим выводом обмотки обратной связи через последовательно соединенные фильтр нижних частот и индикатор, причем

5 вход усилителя переменного тока подключен к другому выводу измерительной обмотки, а второй выход генератора связан с другим выводом обмотки г возбуждения, о т л и ч а ю щ е е с я

10 тем, что, с целью повышения точности преобразования эа счет уменьшения аддитивной составляющей погрешности, обусловленной изменениями температуры окружающей среды и искажениями

15 формы возбуждающего тока, второй выход генератора связан с другим выводом обмотки возбуждения через последовательно соединенные полосовой фильтр, преобразователь напряжения с

20 парафаэными выходами, переключатель, управляющий вход которого соединен с третьим выходом генератора, и преобразователь напряжение — ток, причем генератор выполнен в ниде генератора

25 опорного периодического напряжения, вьжод которого через делитель частоты на два соединен с первым выходом генератора, а через делитель частоты на четыре, выход которого через второй делитель частоты на два соединен с третьим выходом генератора, - с вторым выходом генератора.