SU832504A1 - Цифровой измеритель магнитной индукции - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Изобретение относитс  к области магнитных измерений и может быть использовано дл  прецизионного измерени  в широком диапазоне индукции посто нных магнитных полей.

Известен измеритель магнитной индукции, который состоит из датчика Холла источника переменного тока дл  питани  датчика Холла, дополнительной катушки, в поле которой находитс  датчик Холла. , источника посто нного тока дл  питани  обмотки дополнительной катушки, преобразовател  напр жение-код, реверсивного счетчика, делительного устройства , устройства управлени  и цифрового отсчетного устройства; в котором преоб;разователь напр жение-код включен между датчиком Холла, реверсивным счетчиком и делительным устройством , второй вход которого подсоединен к выходу реверсивного счетчика , а выход - к цифровому отсчетному устройству, устройство управлени  соединено с преобразователем напр жение-код, делительным устройством , реверсивным счетчиком, источником посто нного тока и цифровым отсчетным устройством l .

Цикл измерени  в .известном устройстве состоит из двух тактов. В первом, такте на датчик Холла одновременно воздействует два посто нных магнитных пол : измер емое В и дополнительное В(х создаваемое дополнительной катушкой, в поле которой находитс  датчик Холла. По обмотке дополнительной катушки протекает ток от источника посто нного тока. Выходной сигнал датчика Холла, пропорциональный сумме величин магнитных индукций {B, , поступает на преобразователь напр жение-код, откуда в виде последовательности импульсов выдаетс  на реверсивный счетчик, считающий в пр мом направлении. Во втором такте на датчик Холла действует только измер емое магнитное поле. Выходной сигнал датчика,пропорциональный измер емой магнитной индукции, поступает на преобразователь напр жение-код , откуда в виде последовательности импульсов выдаетс  на реверсивный счетчик, считающий в обратном направлении.

Недостатки устройства - зависимость результатов измерени  от направлени  измер емого магнитного пол  и. недостоверность результатов и.змеретни  при несовпадающих по направлению измер емом и дополнительном маг нитных пол х, а также при превышении индукции дополнительного магнит ного пол  индукции измер емого магн ного пол  ,змЦель изобретени  - повышение точ , ности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий последо вательно, сое диненные источник переменного тока, датчик Холла, управл  емый делитель/ преобразователь напр жение-код, реверсивный счетчик, дел тельный блок и цифровое отсчетное устройство, последовательно соедине ные переключатель и источник посто  ного тока, дополнительную катушку подключенный к выходу и входу датчи ка Холла фазовый элемент, через три гер прл рности, подключенный ко вто рому входу управл емого делител , при этом вторые входы преобразовател  напр жение-код, реверсивного счетчика, цифрового отсчетного устройства , делительного блока и вход переключател  св заны с блоком управлени , а второй выход преобразовател  напр жение-код подсоединен к третьему входу делительного блока, дополнительно ввод тс  блок установ лени  синфазности и автоматический переключатель, включенный между дополнительной катушкой и источнико посто нного тока, а блок установлени  синфазности включен между выходами фазового элемента, выходом блока управлени  и третьим входом автоматического переключател . На фиг.1 представлена блок-схема цифрового измерител  магнитной индукции-; на фиг. 2 - временные диаг раммы работы устройства. Цифровой измеритель магнитной . индукции состоит {фиг.1) из датчика Холла 1,источника 2 переменного тока, источника 3 посто нного, тска, дополнительной катуигки 4, управл емого делител  5, фазового 3Jier.eHTa б, триггера 7 пол рности преобразовател  напр жение-код 8, реверсивного счетчика 9, делительного блока 10, цифрового отсчетного устройства 11, блока 12 управлени  переключател  13, блока 14 установлени  синфазности и автоматического переключател  15.. Устройство.работает следующим образом. Фазовый -элемент, б в зависимости от направлени  измер емого магнитного пол  устанавливает триггер пол рности 7 в определенное состо ние. Например, при положительном направлении Управл ющий сигнал фазового элемента б поступает на ед ничный триггера 7. Триггер 7 пол рности выдает его в состо ние, соответствующее положительному направлению магнитного пол . При отрицательном направлении магнитного пол  управл ющий сигнал фазового элемента 6 поступает на нулевой вход триггера 7 пол рности. Триггер 7 пол рности устанавливает управл емый делитель 5 В состо ние соответствующее отрицательному нап- . равлению магнитного пол . Если при отрицательном направлении магнитного пол  чувствительность датчика Холла 1 больше, чем при положительном направлении, то коэффициент передачи управл емого делител  5 при отрицательном направлении меньше единицы при условии, что при положительном направлениион прин т: за единицу. При обратном соотношении коэффициент передачи при отрицательном направлении магнитногопол  больше единицы. Цикл измерени  устройства состо- ит из двух тактов. В первом такте на датчик Холла 1 действует измер емое магнитное поле Ви7,м В,ыходной сигнап датчика Холла 1 через управл емый делитель 5 поступает на преобразователь напр жение-код 8, откуда в виде последовательности импульсов поступает на реверсивный счетчик 9, который в первом такте работает на вычитание . Реверсивный счетчик 9--фиксирует отрицательный код N,, пропорциональный измер емой магнитной индукции. Код N выходного регистра преобразовател  напр жение-код 8 поступает на один из входов делительного блока 10.. Кроме того, в первом такте измерени  блока 14 установлени  синфазности по состо нию фазового элемента 6 определ ет направление измер емого магнитнохо пол  ,. В зависимости от направлени  этого пол  блока 14 установлени  синфазности устанавливает в одно из двух положений. При положительном направлении ток от источника 3 посто нного тока протекающий по дополнительной катушке 4, имеет одно направление . При отрицательном направТОК от источника 3 измелении В, н ет свое направление. Поэтому, поле создаваемое дополнительной катушкой 4, всегда совпадает по направлению с измер емым посто нным магнитным полем , Во .втором такте на датчик Холла 1 действуют, два посто нных магнитных пол : измер емое В и дополнительное .., создаваемое дополнительной катушкой 4, в поле которой находитс  датчик Холла 1. По обмот- ке дополнительной катушки 4 протекает ток от источника 3 посто нного тока,.который включаетс  переключателем 13, на который поступает управл ющий сигнал от блока 12 управлени . Выходной сигнал датчика Холла 1, пропорциональный сумме величин (Byjj,) , поступает на преобразователь напр жение-код 8, откуда в виде последовательности импульсов поступает на реверсивный- счетчик 9, считающий в пр мом направлении . В реэультате после второго такта реверсивный счетчик 9 фиксирует число импульсов Ы,,с1ропорци6нальноедополнительному магнитному полю Вд,, После двух тактов измерени  на второй вход делительного блока 10 поступает код Njc реверсивного счетчика 9, После поступлени  управл ющего сигнала с блока 12 управлени  делительный блок 10 совершает операцию делени  числа число N-j,

Mg Очатл

Результат делени , равный N Вдоп не зависит от удельной чувствительности датчика Холла к индукции, его тока питани , коэффициента передачи схемы и направлени  измер емого

Если значение

магнитного пол  В,

(ЙМГ

индукции дополнительного магнитного пол  прин ть за единицу измер емой магнитной индукции, то результат делени  пропорционален измер емой магнитной индукции.

Использование блока установки синфазности и автоматического переключател  выгодно отличает предлагаемый цифровой измеритель магнитной индукции от известных устройств, так как позвол ет повысить точность и достоверность ргезу71ьтатов измерени . Применение предлагаемого измерител  позвол ет полностью автоматизировать процесс измерени  и значительно повысить производительности труда при сн тии топографии магнитного пол  устройств сложной конфигурации, когда в процессе измерени  измен етс  ,

направление.магнитного пол , действующего на датчик Холла.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой измеритель магнитной, индукции, содержащий последовательно соединенные источник переменного тока , датчик Холла, управл емый делитель , преобразователь напр жениекод , реверсивный счетчик, делительный блок и цифровое отсчетное устройство , последовательно соединенные переключатель и источник посто нного тока, дополнительную катушку, подключенный к выходу и входу датчика Холла фазовый элемент, через триггер пол рнэсд-и,подключенный ко второму входу управл емого делите- ,

   л , этом вторые входы преобразовател  напр жение-код, реверсивного счетчика, цифрового отсчетного устройства, делительного блока и ,вход. переключател  св заны с блоком управлени , а второй выход преобразовател  напр жение-код подсоединен к третьему входу делительного блока отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него дополнительно ввод тс  блок

   установлени  синфачности и автоматический переключатель,, включенный между дополнительной катушкой и источником посто нного тока, а блок установлени  синфазности включен между

   выхода.ми фазового элемента, выходом блока .управлени  и третьим входом автоматического переключател .

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1, Авторское свидетельство СССР 347704, кл. G 01 R 33/06, 1972.

   Вещ eSsn

   еII

   U5

   «-

   trI- . tf U-ft