Устройство для измерения постоянного тока
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11)
452789 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 22.12.72 (21) 1861076/18-10 (51) М. Кл.
f01 т 15/02 с присоединением заявки №
Гасударственный нвинтет
Совета Мнннвтров СССР нв денни нзввретеннй н вткрытнй (32) Приоритет(53) УДК
621.3 17. /(О ь . й) Опубликовано 05.12 74 Бюллетень №45
Дата опубликования описания 17 07 75 (72) Авторы изобретения
С.С.Баталии н А.Шортамбаев (71) Заявитель
Институт ядерной физики АН Казахской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в качестве прецизионного измерителя постоянного тока.
Известны устройства ЯМР (ядерно-магнитный резонанс) для измерения постоянного тока, в которых узел ЯМР состоит из магнита с катушкой коррекции, в зазоре которого расположены датчики, окорный генератор, соединенный с фаэовым детекто- нт ром и смесителем, а также фильтр с регулятором тока. Девиация частоты на выходе смесителя служит цифровым аналогом измеряемого тока.
Недостатком известных устройств явля- lа ется сравнительно низкая точность измерений.
Белью изобретения является повышение точности измерений. Предложенное устройство снабжено спин-генератором, включенным 20 между одним из датчиков и смесителем, устройством ядерно-магнитного резонанса, включенным между другим датчиком и фа« зовым детектором, а также пластиной иэ магнитомягкого материала, расположенной 25
2 между датчиками. При этом в качестве первого иэ них использован измерительный датчик ЯМР, а в качестве второго - опорный датчик этого же резонанса.
На чертеже изображено устройство, состоящее из магнита 1 с двумя зазорами, в которых размещены катушки 2 коррекции индукции магнитного поля. В одном из зазоров помещен опорный датчик ЯМР 3, соединенный с опорным генератором 4 и устройством регистрации сигнала ЯМР 5. Сигнал устройства 5 сравнивается по фазе с напряжением опорного генератора 4 в фазовом детекторе 6, выходной сигнал которого через фильтр 7 управляет регулятором тока 8, соединенным с. катушками 2. В другом зазоре помещена измерительная катушка 10 преобразователя "ток-индукция, внутри которой находится датчик 9, аналогичный датчику 3 спин-генератора 11. Выход спин-генератора соединен с одним из входов смесителя 12, другой вход которого соединен с выходом опорного генератора 4.
Устройство работает следующим образом.
452789
Генератор 4, опорный датчик 3, уст ройство 5, фазовый детектор 6, фильтр 7, регулятор тока 8 и катушки 2 образуют спин-стабилизатор индукции магнитного поля магнита 1 в обоих зазорах. Постоянство величины рабочих зазоров задается с помошью температурно-стабильных приам, например, из кварца, керамики, и жесткой конструкцией магнита 1 и катушек 2. При идентичности материала опорных призм в 1О зазорах и материала полюсных наконечников изменение температуры приводит. к идентичному изменению величины зазоров, изменение индукции в которых компенсируется спин- =табилизатором. Гак же происходит компенсация изменения индукции магнитного поля в зазорах при изменении коэрцитивной силы магнита при магнитной помехе.
Спин-генератор 11 генерирует частоту, определяемую индукцией магнитного поля в ф) объеме датчика 9. В общем случае индукция в обоих зазорах равная, поэтому генератор 4 синтезирует две частоты, определяемые частотой Лармора для датчиков
3 и 9. Одна из частот служит опорной ча- 25 стотой для спин-стабилизатора, вторая поступает на смеситель 12, совместно с частотой спин-генератора 1 1. В отсутствие тока J частоты спин-генератора 11 и
ЗО опорного генератора 4. подбираются равными, и начальные показания частотомера 13 . отражают лишь нестабильность нуля, определяемую дисперсией частот спин-генератора 1 1 и опорного генератора 4.
Магнитный поток катушек 10 распределяется равномерно по сечению полюсных наконечников, выполненных из магнитомягкого материала. Девиация индукции в датчи„ке 9 превышает девиацию индукции датчика 3 в 5л,щ 5лр, раз, (где Зло,®- плошадь полюсных наконечников, лр; плошадь катушек
10 преобразователя ток-индукция") . Спинстабилизатор полностью компенсирует певиI
1 ацию индукции в объеме датчика 3 и частйч-,б нс в объеме датчика 9. Остаточная девиа4 (ция индукции магнитного поля в объеме датчика 9 преобразуется спин-генератором l l в частоту. Девиация частоты спин-генератора 11 фиксируется частотомером 13 как ,цифровой аналог измеряемого тока х ,При неработающем спин-стабилизаторе деви» ация частоты спин-генератора 11 равна
Ь /ЗК у где К - КОЭ(ИИВЕНт
10 преобразования тока в индукцию в катушках 10; — гиромагнитное отношение.
При работе спин-стабилизатора девиация частоты спин-генератора определяется как ,приращение некоторой математической ве.личины
Спин-стабилизатор создает условия стабильной работы для измерительной части, сводя к минимуму дрейф нуля и создавая инвариантность к внешней магнитной помехе ! и флюктуациям ноля магнита, что повышаеч точность измерений, Предмет изобретения
Устройство для измерения постоянного тока, содержащее тороидальный магнит с
I катушкой коррекции, в зазоре которого расположены датчики, опорный генератор, соединенный с фааовым детектором и смесителем, а также фильтр с регулятором тока, о т л и ч- а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено спин-генератором, включенным между одним из датчиков и смесителем, устройством ядерно-магнитного резонанса, включенным между другим датчиком и фазовым детектором, а также пластиной из магнитомягкого материала, расположенной, между датчикамч; при этом в качестве первого из них использован измерительный датчик ядерно-магнитного резонанса, а в качестве второгоопорный датчик этого же резонанса.
452789
Изд. pg gfg Тираж 6Щ Подписное
Заказ (Юб
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская иаб., 4
Предприятие сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24
°вЂ”
СоставитеаьЯ. Мусаэлян
Редактор Л. Утехина Техред Н.Ханеева Корректор Л.БРнхнннн
