Устройство для измерения напряженности магнитного поля

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

*ItOPCNOM1 СВНЩТЕЛЬСТВУ:

Союз Советских

С щиалистических. Республик

G 01 R 33/02 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100578 (21) 26-14914/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень Йо 47

Дата опубликования описания 25.12.79 (53) УДК 621. 317.. 42 (088, 8) (72) Авторы изобретения

Г.А. Келл, (0.А. Мелешкин, A.Ë. Мигунов, В.Д. Привалов и Л.С. Лисина

Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (71} Заявитель (5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН.ЛЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

Млгнитного поля

Изобретение касается области маг. нитных измерений и предназначено для измерения напряженности магнитного поля с помощью уравновешиваю- щи х схем.

Известны устройства для измерения напряженности магнитного поля, содержащие первичный преобразователь, помещенный в катушку уравновешивания, которая создает магнитный поток, направленный встречно измеряемому (1). Такие устройства, являясь по существу устройствами измерения с непрерывным уравновешиванием, измеряют ток, пропорциональный полю катушки уравновешивания.

Погрешность устройства определяется в основном стабильностью параметров первичного преобразователя. В качестве первичного преобразователя в этих схемах применяется электронный преобразователь с симметричной характеристикой U = f(Н) относительно оси U. Однако, таким схемам присущи большая величина мощности уравновешивания и низкая точность измерений при нестабильности характеристик первичного преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, в котором мощность уравновешивающего сигнала существенно уменьшено эа счет перехода к схеме измерения. с импульсным уравновешиванием, Для этого измерительное устройство снабжено блоком запоминания мгновенного значения сигнала, управляемым формирователем импульсов и запоминающим напряжение, снимаемое с шунта в цепи катушки уравйовешивания, пропорциональное напряженности измеряемого поля (2).

Однако данному устройству присуща низкая точность измерений при нестабильности характеристик первичного преобразователя, что требует принятия специальных мер по стабилизации режима преобразователей (например, у электронных преобразователей с сим метричной характеристикой необходимо стабилизировать анодное питание,накал и т.д.)

11ель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее помещенный внутри уравновешивающей катчшки первичный преоб705393

15 раэователь, к выходу которого подключен блок Формирования импульсов, и датчик тока, включенный"в цепь уравновешивающей катушки„ снабжено блоками выделения переднего и заднего фронтов импульсов, входы которых подключены к выходу блока Формирова ния импульсов, двумя блокамн запоминания мгновенного значения сигнала, управляющие входы которых соединены с выходами блоков выделения переднего и заднего Фронтов импульсон, .а основные — с выходом датчика тока, и блоком суммирования, входы кото- рого связаны с выходами блоков запоминания мгновенного значения сигнала.

На фиг. 1 представлена структур ная схема предложенного устройстна; на фиг. 2 — характеристики первичного преобразователя и характеристики системы первичный преобразователь — формирователь импульса ; на Фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства. устройство содержит первичный преобразователь 1, помещенный коак- 25 сиально в катушку 2 уравновешивания, генератор 3 импульсов тока, блок 4 формирования импульсов, датчик тока

5, блок б выделения переднего фронта импульса., блок 7 выделения эад- 3() него Фронта импульса, блок запоминания 8, 9 мгновенного значения сигнала и блок суммирования 10. Первичный преобразователь 1 имеет симмет; ричную характеристику Ч = f(Н) на- 35 пример, зависимость напряжения цепи анода электронного преобразователя от напряженности внешнего поля. Характеристика системы первичный преобразователь — ФормироватЕль им- 4О пульсов (фиг.2) имеет прямоугольную и симметрична относительно оси V.

Устройство работает следующим образом.

Первичный преобразователь 1 йапряженности магнитного поля, распо- 45 ложенный внутри катушки 2 уравнове шивания, пбмещается в магнитное поле.

На него действует раэностное поле

H — HX НЧ где Н вЂ” напряженность измеряемого 50 поля;

Н вЂ” наПряженность поля уравковеЧ

"шив айия.

Уравновешивающее поле в катушке

2 создается генератором 3 импульсов 55 тока. При подаче на катушку 2 импульса тока на выходе блока 4 вырабатываются импульсы, передние и задние фронты которых соответствуют раненСтву суьМарйой напряженности пбля, 6() действующего на первичный преобразователь 1 значениями + Н (см.фиг.3) .

Эти импульсы значительно короче периода следования импульсов генератора 3. Блоки 6 и 7 вырабатывают управляющие строб-импульсы, соответствующие переднему. и заднему фронтам импульсов блока 4. Эти импульсы, поступая на управляющие входы блоков запоминания 8 и 9„ открывают их. В зти моменты времени блоки 8 и 9 запоминают сигнал, пропорциональный ток в катушке 2,а значит и напряженность поля уравновешивания. При этом напряжение на выходе одного иэ блоков эапбминания оказывается равным и(= K(HX Н4) у а на выходе другого блока запоминания

К(Н)(+ Н4 )

Сумма этих напряжений, получаемая с помощью блока суммирования 10, является выходным напряжением измерительного устройства:

0 = О„ О =К(Н -Н„+q 14 ) = У Н„

Выходное напряжение оказывается независимым от величины Н, а значит и от нестабильности характеристики первичного преобразователя. Это позволяет повычить точность измерений..

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее помещенный внутри уравновешивающей катушки первичный преобразонатель,к выходу которого подключен блок формирования импульсов, и датчик тока, включенный в цепь уравновешивающей катушки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено блоками выделения переднего и заднего фронтов импульса, входы которых подключены к выходу блока Формирования импульсов, двумя блоками запоминания мгновенного значения сигнала, управляющие входы которых соединены с выходами блоков выделения переднего и заднего фронтов импульсов, а основные — с выходом датчика тока, и блоком суммирования, входы которого связаны с выходами блоков запоминания мгновенного значения сигнал,н.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Привалов В.Д. и др. Следящее устройство для измерения напряженности магнитного поля с злектровакуумным первичным преобразователем, Иэнестия ВУЗов, Приборостроение, том. XYI, 9 7, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 441533, кл. G 01 R 33/02, 1975 (прототип).

70539 3

-и, И

D и"

О и„и, «(н„м,)

«(н,-и,)

Составитель М. Клыков

РедактоР В. Сапирштейн ТехРед ОЗАндРейко КоРРектоР . Скворцова

Заказ Ы(И)аз Ткраа 1073 Подписное

ILHHHIIH 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