Цифровой измеритель магнитной индукции

 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для прецизионного измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цифровой измеритель магнитной индукции содержит датчик Холла 1, переключатель 2, источник 3 питания, синхронный детектор 4, преобразователь 5 напряжение-число импульсов, счетчик 6, двоично-десятичный дешифратор 7, цифровое отсчетное устройство 8, блок 9 управления, элементы И 10 и 11, триггеры 12 и 13, дешифратор 24, индикатор 15 знака, элемент И 16, триггер 17 и индикатор 18. Результаты измерения, хранящиеся в счетчике 6, считываются цифровым устройством 8, а направление индукции указывается индикатором 15 знака. 1 ил.

„„SU „„1583894

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) С 01 R 33/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4317707/24-21 ,(22) 19.10.87 (46) 07.08.90. Бюл. М 29 (72) И.П. Смирнов, A.Í. фойда, О.Т. Чигирин и Ю.Т. Чигирин (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 523371, кл. G 01 R 33/06, 1976; (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОЙ

ИНДУКЦИИ (57) Изобретение относится к облас-. ти магнитных измерений и может быть использовано для прецизионного измерения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей.

Целью изобретения является повышение

2 точности измерения. Цифровой измеритель магнитной индукции содержит датчик Холла 1, переключатель 2, источник 3 питания, синхронный детектор 4, преобразователь 5 напряжение — число импульсов, счетчик 6, двоично-десятичный дешифратор 7, цифровое отсчетное устройство 8, блок 9 управления, элементы И 10 и 11, триггеры 12 и 13 дешифратор 14, индикатор 15 знака, элемент И 16, триггер 17 и индикатор 18. Результаты измерения, хранящиеся в счетчике 6, считываются цифровым устройством 8, а направление индукции указывается индикатором 15 знака. 1 ил. 1 583894

Изобретение относится,к области магнитных измерений и может быть использовано для прецизионного изме" рения в широком диапазоне индукции постоянных магнитных полей.

Цель изобретения — повышение точности измерения, На чертеже изображена блок-схема цифрового измерителя магнитной индукции . Схема состоит из датчика

Холла 1, переключателя 2, источника

3 питания, синхроííîro детектора 4, преобразователя 5 напряжение — число импульсов, счетчика 6, двоично-деся-. тичного дешифратора 7, цифрового отсчетного устройства 8, блока 9 управления, элементов И 10 и 11,. триггера 12 и 13, дешифратора 14, индикатора 15 знака, элемента И 16, триггера 17, индикатора 18.

Токовые электроды датчика Холла

1 соединены с входами переключателя

2. Потенциальные электроды датчика

Холла 1 соединены с входами переклю- 25 чателя 2. Выход нсреключателя 2 сое-.. динен с сигнальным входом синхронного детектора 4, Выход переключателя

2 соединен с общим (корпусом) входом синхронного детектора 4. Управляющий вход синхронного детектора 4 соединен с управляющим выходом источника 3 питания. Сигнальные выхо-. ды источника 3 питания соответственно соединены с входами переключателя 2. Управляющий вход переключателя 2 соединен с первым выходом блока

9 управления.

Выход синхронного детектора 4 соединен с первым входом преобразователя 5 напряжение — число импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом 19 блока 9 управления.

Первый выход преобразователя 5 напряжение — число импульсов соединен с первым входом счетчика б и единичным входом триггера 17 Второй выход преобразователя 5 напряжение— число импульсов соединен с первыми входами элементов И 10 и 11.

Вход счетчика 6 соединен с первымн входами двоично-десятичного дешифратора 7 и элемента И 16, второй установочный нулевой вход счстчика

6 соединен с первым выходом дешифра55 тора 14, третий установочный нулевой вход счетчика б — с третьим выходом блока 9 управления, второй вход двоично-десятичного дешифрато- ра 7 — с четвертым выходом блока 9 управления, выход двоично-десятичного дешифратора 7 — с входом, цифрового отсчетного устройства 8.

Пятый вход блока 9 управления соединен с вторым входом элемента И 10 шестой выход блока 9 управления соединен с вторым входом элемента И 11, седьмой выход блока 9 управления соединен с нулевыми входами триггеров

12 и 13, восьмой выход блока 9 управления соединен с первым входом дешифратора 14 девятый выход блока 9 управления соединен с вторым входом элемента И 16.

Выход элемента И 10 соединен с единичным входом триггера 12, выход элемента И 11 соединен с единичным входом триггера 13. Выход триггера

12 соединен с вторым входом дешифратора 14, выход триггера 13 соединен с третьим входом дешифратора 14, второй и третий выходы дешифратора 14 соединены соответственно с первым и вторым входами индикатора 15 знака.

Выход элемента И 16 соединен с нулевым входом триггера 17, выход триггера 17 соединен с входом индикатора 18.

Работа устройства происходит в два такта измерения, В первый такт измерения выходной сигнал U

1 (tl„+ V zz) датчика Холла 1 поступает через переключатель 2 и синхронный детектор 4 на преобразователь

5 напряжение - число импульсов, Результат преобразования в виде импульсов поступает на счетчик б 1, = К1К I X «+ U Sat где К, — коэффициент преобразования синхронного детектора;

К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя напряжениечисло импульсов; .1x — - ЭДС Холла;

6,1Э вЂ” напряжение неэквипотенциальности.

В конце первого такта блок 9 управления коммутирует переключатель

2. Во второй такт измерения выходной сигнал датчика Холла 1 будет

U< = (+1„ - U„s), Это напряжение через синхронный детектор 4 поступает на преобразователь 5 напряжение - число импульсов, откуда в вйде последовательности импульсов поступает иа счетчик 6 . В зависимости от соот4. 6

5 158389 ношения (1 „l u lU „ (производится суммирование результатов кодированияj двух тактов или обнуление показаний счетчика 6.

При (1 Ä(>(П э!производится сум- 5 мирование результатов кодирования

15

Формула из обретения

U = lu,(+ lV l = К,К I1 + v„(+

+ К Кэ 11õ Пкэ l = 2Кт 21х

П2 = (1х Пнэ °

При (1„(< (Бяэ f производится суммирование результатов кодирования, а затем показания счетчика 6 обнуляются.

Информация о суммировании результатов кодирования двух тактов или обнулении показаний счетчика 6 выделяется с помощью элементов И 10 и 11 триггеров 12 и 13 и дешифратора 14.

Б первом такт е запоминается полярность выходного сигнала детектора 4, соответствующая направлению магнитной индукции, определяемая преобразователем 5 напряжение — число импульсов. В первом такте срабатывают элемент И 10 и триггер . 12 а во втором также — элемент И 11 и триггер 13.

После второго такта измерения дешифратор 14 выдает знак выходного сигнала датчика Холла 1 на индикатор знака. Когда )1„10)Ugql и +В (магнитная индукция), срабатывают элемент И 10 и триггер 12 в первом такте измерения, поскольку на оба входа элемента И 10 поступают разрешающие потенциалы. Выходной сигнал элемента И 10 переводит триггер 12 в единичное состояние. Во втором такте измерения на оба входа элемента И 11 поступают разрешающие потенциалы. Элемент И 11 срабатывает и переводит триггер 13 в единичное состояние. Дешифратор 14 после окончания второго такта измерения выдает разрешающий потенциал по шине

"+" на индикатор 15 знака.

Когда l1 ) )(Б (э(— В, триггеры

12 и 13 не срабатывают, поскольку в первый такт на второй вход элемента И 10, а во второй такт на вход элемента И 11 с преобразователя напряжение — число импульсов поступает запрещающий потенциал. Дешифратор

14 после окончания второго такта измерения выдает разрешающий потенциал по шине "-" на индикатор 15 знака.

Котда (1 „ l ((U э (, независимо от направления индукции полярности выходного сигнала датчика Холла 1 будет + в первом такте и — во втором такте измерения.

Поэтому в первый такт на оба входа элемента И 10 поступают разрешаю:щие потенциалы, он срабатывает и переводит триггер 12 в единичное состояние. Во втором такте через элемент

И ll не проходит управляющий сигнал и триггер 13 остается в первоначальном состоянии, После второго такта измерения срабатывает дешифратор 14 и выдает сигнал начальной установки на счетчик 6,который устанавливается в нулевое состояние. Результат измерения, хранящийся в счетчике 6, считывается цифровым отсчетным устрой- . ством 8, а направление индукции— индикатором 15 знака.

Работоспособность прибора при

его нулевых показаниях определяется следующим образом.

При нулевом неработоспособном приборе, когда его показания равны нулю в конце второго такта измерения, срабатывает элемент И 16 и переводит триггер 17 в. единичное состояние.

При этом загорается индикатор 18.

При нормальном функционировании прибора на вход счетчика 6 с преобразователя напряжение — число импульсов поступает хотя бы один счетный импульс. Этот импульс переводит триггер 17 в нулевое состояние. При этом индикатор 18 не горит. Поскольку обнуление счетчика 6 производится после окончания второго такта измерения, то схема И 16, настроенная на нуль, не срабатывает, так как в счетчике 6 не находится текущий код.

Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий последовательно соединенные датчик Холла, переключатель, синхронный детектор, преобразователь напряжение — число импульсов, счетчик, двоично-десятичный дешифратор, цифровое отсчетное устройство, причем знаковый выход преобразователя напряжение — число импульсоев соединен с первыми входами пер., вого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с еди" ничным входом первого триггера, выход второго элемента И соединен с единич) 583894

Составитель В. Величкин

Редактор А. Козориз Техред Jl.Сердюкова Корректор M. Пожо

Заказ 2253 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 ным входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом дешифратора, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, выход дешифратора соединен с первым нулевым установочным входом счетчика, второй и третий выходы дешифратора соответственно соединены с первым и вторым входами индикатора знака, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий элемент И, триггер, индикатор и блок управления, управляющие выходы которого соединены с управляющим входом переключателя, с входом запуска преобразователя напряжение — число импульсов, с вторым нулевым установочным входом счетчика, с вторым входом первого элемента И, с вторым входом второго элемента И, с первым входом третьего элемента И, с нулевыми входами первого и второго триггеров,с вторым входом двоично-десятичного дешифратора и с третьим входом дешифратора, второй вход третьего. элемента И соединен с выходом счетчика, вход которого соединен с нулевым входом третьего триггера, единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, причем выход третьего триггера соединен с выходом индикатора.