SU1659928A1 - Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости - Google Patents
Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости Download PDFInfo
- Publication number
- SU1659928A1 SU1659928A1 SU894665549A SU4665549A SU1659928A1 SU 1659928 A1 SU1659928 A1 SU 1659928A1 SU 894665549 A SU894665549 A SU 894665549A SU 4665549 A SU4665549 A SU 4665549A SU 1659928 A1 SU1659928 A1 SU 1659928A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transistors
- output
- keys
- outputs
- control unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовало дл контрол токопровод щих и магнитных материалов Цель изобретени - достигаетс введением блока 27 управлени , формировател 1 импульсов напр жени пр моугольной формы, вычитающего трансформатора 4, двух пар усилительных транзисторов 5, 6 и 7.8, двух накопительных конденсаторов 9, 10, четырех генераторов 21-24 тока, двух истоковых повторителей 17,18 на полевых транзисторах, двух выходных трансформаторов 19, 20 и двух чеек 25, 26 выборки и хранени . Устройство также содержит два проводника 2, 3, образующих индуктивности, шесть управл емых ключей 11-16. Зил.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к многопараметрическим датчикам физических величин, и могут использоватьс дл контрол токопровод - щих и магнитных материалов по параметрам электрической проводимости и магнитной проницаемости, а также размерных величин изделий из то ко про вод щих и магнитных материалов с известными параметрами электрической проводимости и магнитной проницаемости.
Цель изобретени - повышение точности .
На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг, 2 - схема блока управлени ; на фиг. 3 - временна диаграмма управл ющих сигналов блока управлени .
Предлагаемое устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости (фиг. 1) состоит из формировател 1 импульсов напр жени пр моугольной формы, двух проводников 2
и 3 образующих индуктивности, вычитающего трансформатора 4, двух пар усилитель- ных транзисторов 5. 6 и 7, 8, двух накопительных конденсаторов 9 и 10, шести управл емых ключей 11-16, двух истоковых повторителей на полевых транзисторах 17, 18, двух выходных транзисторов 19, 20, четырех генераторов тока 21-24, двух чеек выборки и хранени (или АЦП) 25.26 и блока управлени 27, причем выход формировател 1 соединен с первыми выводами проводников 2, 3, вторые выводы которых соединены с первичной обмоткой трансформатора 4, средн точка которой соединена с нулевой шиной, первый вывод вторичной обмотки трансформатора 4 соединен объединенными базами транзисторов 5 и 8 и через резистор 28 подключен к шине нулевого потенциала, к которой через резистор 29 подключены объединенные базы транзисторов 6, 7, соединенные вторым выводом вторичной обмотки трансформатора 4, по (Л
С
о ел о о к
00
парно объединенные эмиттеры транзисторов 5, 6 и 7, 8 через управл емые ключи 11, 12 и первый генератор тока 21 соединены с первой шиной питани 30, попарно объединенные коллекторы транзисторов 5, 7 и 6, 8 соединены соответственно с затворами полевых транзисторов 17, 18, с первыми выводами накопительных конденсаторов 9, 10, через ключи 13, 14 с второй шиной питани 31 и через ключи 15, 16 с выходами генераторов 22, 23 тока, входы которых соединены с второй шиной питани 31, к которой подключены стоки полевых транзисторов 17, 18, истоки которых соединены с базами выходных транзисторов 19, 20 и через нагрузочные резисторы 32, 33 подключены к общей шине, эмиттеры выходных транзисторов 19, 20 через радиальные резисторы 34,35 подключены к выходу генератора тока 24, вход которого соединен с второй шиной питани 31, коллекторы транзисторов 19, 20 через нагрузочные резисторы 36, 37 соединены с первой шиной питани 30, а коллектор транзистора 20 кроме того соединен с информационными входами чеек выборки и хранени или (АЦП) 25, 26, выходы которых соединены с выходами 38, 39 устройства , первый выход 40 блока управлени 27 подключен к входу формировател 1, второй выход 41-к объединенным управл ющим входам ключей 13, 14, выходы 42, 43 - к входам ключей 11, 12, выход 44 - к объединенным управл ющим входам ключей 15, 16, выходы 45, 46 - к управл ющим входам чеек выборки и хранени (или АЦП) 25, 26, изделие 47 из контролируемого материала помещаетс в поле рассеивани первой проводниковой системы 2,
Блок управлени (фиг. 2), формирующий временную диаграмму управл ющих сигналов , содержит генератор импульсов 48, счетчик импульсов 49 с измен ющимс коэффициентом пересчета, определ ющим количество импульсов в серии, триггер 50 со счетным входом, п ть элементов И 51-55, один элемент НЕ 56, один элемент задержки 57 с пр мым выходом, один элемент задержки 58 с инвертированным выходом, элемент дифференцировани 59 положительного перепада, выходы счетчика 49 и один элемент ИЛИ 60. Пор док работы блока управлени по сн етс временной диаграммой , приведенной на фиг. 3, цифры на временной диаграмме соответствуют номерам выходов блока управлени 27.
Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости работает следующим образом.
Сери импульсов на выходе 40 блока управлени 27 запускает формирователь 1
импульсов напр жени пр моугольной формы , которые возбуждают проводники 2, 3, образующие индуктивности, вокруг которых возбуждаетс магнитное поле. Так как проводники 2 и 3 идентичны, то токи, протекающие через них, одинаковы, поэтому напр жение на вторичной обмотке трансформатора 4, определ емое разностью токов в первичных обмотках трансформатора
0 4, равно нулю. Нулю равно и напр жение на выходе устройства. При внесении издели из контролируемого материала в магнитное поле первого проводника 2 в материале издели индуцируетс вихревые токи, поле кото5 рых направлено встречно полю тока в проводнике, в результате чего индуктивность проводника 2 уменьшаетс и на вторичной обмотке вычитающего трансформатора 4 по сн етс напр жение, пропорциональное
0 проводимости материала.
В момент нарастани фронта импульса тока возбуждени магнитное поле формируетс не только за счет пол вихревых токов, но и за счет пол намагничивани материа5 ла издели , которые направлены встречно друг другу, Поэтому на выходе трансформатора 4 на интервале времени существовани вихревых токов результирующий сигнал равен разности сигналов от пол вихревых
0 токов в материале издели и пол намагничивани , а после успокоени вихревых токов сигнал формируетс только в результате намагничивани материала издели , и напр жение этого сигнала однозначно опре5 дел ет магнитную проницаемость материала издели .
Во врем первой серии импульсов возбуждени измер етс электрическа проводимость материала издели , а во врем
0 второй серии - его магнитна проницаемость . Серии импульсов формируютс в блоке управлени 27 посредством счетчика 49. Когда старший разр д счетчика (на фиг. 2 триггер 50) находитс в состо нии О,
5 формируетс перва сери импульсов дл измерени электрической проводимости материала, котора оцениваетс по сумме разностных сигналов на вторичной обмотке трансформатора 4 на переднем фронте им0 пульса возбуждени и на плоской его части. Когда старший разр д счетчика находитс в состо нии 1, формируетс втора сери импульсов возбуждени дл измерени магнитной проницаемости материала издели ,
5 котора оцениваетс по напр жению разностного сигнала на интервале времени импульса возбуждени после успокоени вихревых токов до спада импульса.
Дл оптимальной обработки сигналов используетс схема с накоплением зар да.
В начале каждой серии формируетс управл ющий импульс на выходе 41 блока управлени , в результате чего ключи 13, 14, замыкаютс и накопительные конденсаторы 9, 10 зар жаютс до напр жени второй шины питани 31. После размыкани ключей 13, 14 все врем первой серии импульсов на интервале времени существовани индуцированных вихревых токов, т. е. на переднем фронте импульса тока возбуждени , замыкаетс ключ 11 и ток генератора 21 поступает в эмиттеры транзисторов 5, 6, в результате чего последние открываютс , ток генератора 21 перераспредел етс между ними пропорционально напр жению на их базах; и конденсаторы 9, 10 разр жаютс токами коллекторов транзисторов 5, 6 до разных уровней напр жени .
После размыкани ключа 11 на плоской части импульса тока возбуждени по сигналу на выходе 43 блока управлени замыкаетс ключ 12, ответвл ющий ток генератора 21 в эмиттеры транзисторов 7 и 8, в результате чего последние открываютс и происходит дальнейший разр д конденсаторов 9, 10 токами, пропорциональными напр жению на базах транзисторов 7, 8. Но так как транзисторы 5, 6 и 7, 8 включены между собой встречно, то во врем замыкани ключа 12 происходит суммирование зар да конденсатора к первому результату, занесенному во врем замыкани ключа 11. Так как напр жение сигнала на первом и втором интервалах времени импульса тока возбуждени имеют противоположную пол рность , то зар ды каждого конденсатора на первом и втором интервалах времени суммируютс .Таким образом, результирующее напр жение на конденсаторах 9,10 соответствует сумме напр жений сигнала на переднем фронте импульса возбуждени и на плоской его части. Во врем последующих импульсов первой серии последовательность замыкани ключей 11 и 12 сохран етс , разр д конденсаторов продолжаетс , в результате чего в конце серии напр жение зар да конденсаторов 9. 10 становитс равным сумме зар дов на ин- тервале времени одного импульса. Дл увеличени коэффициента усилени входного каскада, состо щего из усилительных транзисторов , накопительных конденсаторов, эмиттерных ключей и генератора тока 21, в устройстве используетс цепь подзар да накопительных конденсаторов, содержаща ключи 15, 16 и генераторы тока 22, 23. Ключи 15, 16 замыкаютс по сигналам с выходи 44 блока управлени 27 одновременно с замыканием ключей 11 и 12.
Ток генераторов 22, 23 задаетс таким, чтобы напр жение зар да конденсаторов 9, 10 в конце серии при сбалансированной схеме, т. е. при отсутствии издели в магнит- 5 ном поле первого проводника 2, было равно половине напр жени второй шины питани 31, т. е. Е/2, а разность напр жений зар дов конденсаторов 9 и 10, соответствующа максимальному напр жению инфор- 0 мационного сигнала, также была равна Е/2. На выходные транзисторы 19, 20 напр жение с накопительных конденсаторов передаетс через истоковые повторители на полевых транзисторах 17, 18. Выходные 5 транзисторы 19, 20, включенные по схеме дифференциального усилител , служат дл преобразовани разностного напр жени на накопительных конденсаторах 9, 10 в напр жение относительно общей шины. На0 пр жение накопительного зар да на коллекторе транзистора 20 в конце серии по сигналу с выхода 45 блока управлени зано- ситс в чейку выборки и хранени 25. Если в устройстве необходим цифровой эквивз5 лент измер емых параметров, то вместо чейки выборки и хранени используетс АЦП, аналоговое напр жение на входе которого по сигналу с выхода 45 блока управлени преобразуетс в цифровой код и
0 хранитс до следующего обращени к АЦП. Таким образом, напр жение на выходе чейки выборки и хранени (или код на выходе АЦП) 25 эквивалентно электрической проводимости материала контролируемого
5 издели .
В начале второй серии импульсов возбуждени по сигналу с выхода 41 блока управлени замыкаютс ключи 13, 14, через которые накопительные конденсаторы за0 р жаютс до напр жени второй шины питани 31. После размыкани ключей 13. 14 на интервале времени импульса возбуждени после успокоени вихревых токов замыкаетс ключ 12, в результате чего ток
5 генератора 21 поступает в эмиттеры транзисторов 7, 8, перераспредел сь между ними пропорционально напр жению на базах транзисторов, которое определ етс на этом интервале времени магнитной прони0 цаемостью материала издели . Конденсаторы 9, 10 разр жаютс коллекторными токами транзисторов 7, 8. Одновременно с ключом 12 замыкаютс ключи 15, 16, через которые осуществл етс подззр д конден5 саторов 9, 10 токами генераторов 22, 23. В течение второй серии импульсов возбуждени зар д конденсаторов 9, 10 накапливаетс , и в конце серии напр жение на выходе транзистора 20 оказываетс пропорциональным разностному току намагничивани
Claims (1)
- материала издели , т, е. магнитной пропорциональности материала. По сигналу с выхода 46 блока управлени 27 напр жение коллектора транзистора 20 заноситс в чейку выборки и хранени 26 (или преобра- зуетс в цифровой код, если используетс АЦП), и на выходе 39 по вл етс напр жение (или цифровой код), однозначно определ ющее величину магнитной проницаемости издели . Формула изобретени Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости , содержащее два проводника, образующих индуктивности, отличаюице- е с тем, что, с целью повышени точности, в него введены последовательно соединенные блок управлени и формирователь импульсов напр жени пр моугольной формы, вычитающий трансформатор, две пары усилительных транзисторов, два накопительных конденсатора, три пары управл емых ключей, четыре генератора тока, два истоковых повторител на полевых транзисторах , два выходных транзистора и две чейки выборки и хранени , причем выход формировател соединен с началами двух проводников, концы которых подключены к двум выводам первичной обмотки трансформатора , средн точка которой подклю- чена к общей шине, с которой через резисторы соединены первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора, соединенные также с базами соответственно первого,четвертого и второго и третьего усилительных транзисторов, эмиттеры первого , второго третьего и четвертого транзисторов попарно объединены и через первый и второй ключи соединены с выходом первого генератора тока, вход которого под-ключен к первой шине питани , попарно объединенные коллекторы первого, третьего и второго, четвертого усилительных транзисторов соединены с затворами соответственно первого и второго полевых транзисторов, подключены к первому и второму накопительным конденсаторам, вторые выводы которых соединены с общей шиной через третий и четвертый ключи, соединены с второй шиной питани и через п тый и шестой ключи подключены к выходам BTopojQ и третьего генераторов тока, входы которых соединены с второй шкной питани , с которой соединены стоки первого у второго полевых транзисторов, истоки которых через первый и второй нагрузочные резисторы соединены с общей шиной и подключены к базам первого и второго выходных транзисторов, эмиттеры которых через разделительные резисторы подключены к выходу четвертого генератора тока, вход которого соединен с второй шиной питани , коллекторы выходных транзисторов через третий и четвертый нагрузочные резисторы соединены с первой шиной питани , коллектор второго выходного транзистора соединен с информационными входами первой и второй чеек выборки и хранени , выходы которых соединены с первым и вторым выходами устройства, управл ющие входы первого и второго ключей соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока управлени , попарно объединенные управл ющие входы третьего, четвертого, п того и шестого ключей соединены соответственно с четвертым и п тым выходами блока управлени , шестой и седьмой выходы которого соединены с управл ющими входами соответственно первой и второй чеек выборки и хранени .3Фи21
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894665549A SU1659928A1 (ru) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894665549A SU1659928A1 (ru) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1659928A1 true SU1659928A1 (ru) | 1991-06-30 |
Family
ID=21435625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894665549A SU1659928A1 (ru) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1659928A1 (ru) |
-
1989
- 1989-02-03 SU SU894665549A patent/SU1659928A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Спектор С. А. Электрические измерени физических величин (методы измерений) Л,: Энергоиздат, 1987, с. 37. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20020065631A (ko) | 유도식 루프 감지기에서의 능동적 분리를 위한 방법 및 장치 | |
SU1659928A1 (ru) | Устройство дл измерени электрической проводимости и магнитной проницаемости | |
SU1698824A1 (ru) | Способ измерени проводимости и диэлектрической проницаемости и устройство дл его осуществлени | |
SU1022038A1 (ru) | Устройство дл измерени динамических магнитных характеристик ферромагнитных материалов | |
US4620148A (en) | Current meter | |
RU2045000C1 (ru) | Устройство контроля пространственных перемещений | |
SU1126909A1 (ru) | Устройство дл контрол посто нных магнитов | |
SU1368799A1 (ru) | Устройство дл измерени асимметрии переменных напр жений | |
RU2156981C1 (ru) | Переносной измеритель больших постоянных токов | |
SU920566A1 (ru) | Цифровой измеритель сопротивлени емкости и индуктивности | |
SU815692A1 (ru) | Цифровой измеритель индукции магнит-НОгО пОл | |
SU539283A1 (ru) | Устройство дл определени потерь в сердечниках из магнитом гких материалов | |
SU845189A1 (ru) | Устройство дл измерени временигОРЕНи элЕКТРичЕСКОй дуги HAKOHTAKTAX КОММуТАциОННОгО АппАРАТА | |
SU1168879A1 (ru) | Устройство дл измерени статических магнитных параметров ферромагнитных материалов | |
SU657599A1 (ru) | Преобразователь врем -амплитуда | |
SU1234795A1 (ru) | Устройство дл определени характеристик намагничивани трансформаторов тока | |
SU1636818A1 (ru) | Устройство дл измерени максимальной магнитной проницаемости ферромагнитных образцов | |
SU968893A2 (ru) | Преобразователь врем -амплитуда | |
SU1012164A1 (ru) | Устройство дл измерени комплексной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов | |
SU900217A1 (ru) | Цифровой измеритель сопротивлени | |
SU941915A1 (ru) | Устройство дл измерени энергии потерь в сверхпровод щих магнитах | |
SU1228058A1 (ru) | Устройство дл измерени магнитной проницаемости ферромагнитных материалов | |
SU1000955A1 (ru) | Устройство контрол сердечников дл накопительных магнитных усилителей | |
SU1023264A1 (ru) | Устройство дл определени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов | |
SU875287A1 (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени импульсных токов |