CS248135B1 - Snímač intenzity magnetického pol'a - Google Patents

Abstract

Sinímiač je určený pre meranie intenzity stacionárnych a kviazlstacionárnych magnetických polí, kde pracuje ako převodník intenzity na časový interval - petriódu a změnu poměru polperiód obdélníkových kmitov napatia na výstupných svorkách snímača. Snímač pozostáva z mostku, v jehož meracej větvi je zapojené snímacie vinutie feroindukčnej sondy a komparátoru zapojeného do diagonály tohoto mostíkia. Snímač je možné využit v letectvu, geologickom prieskume, báňskom meračstve, silnoprúdej elektrotechnike a pri moraní neelektrických veličin — najma polohy a uhla natočením Obecne je možné využitie snímače tam, kde vektor intelnzity magnetického póla obsahuje užitečná informáciu.

Description

248135

Vynález sa týk,a zapajenia snímača inten-zity magnetického póla, ktorý pozostáva zkolmparátoira a z meracej časti, kterou jeferoindukčná sonda, alebo ich dvojica. Sní-mač piremieňa, meraaý vektor intenzity mag-n,etického poía, premietuutý do jeto osi, ,naalgebraický príriastoik periody kmitu i nazměnu poimeru kladnej a zápornej polperió-dy kmitu výstupného napatia snímiača.

Doiteiraz známe zapojenie snímačov inten-zity magnetického póla s forota dukčnpusondou využívali jiavy odvedené z polohy sa-turačného bodu magnetického obvodu son-dy ina oboch časitíiiach magnetlzačnej křiv-ky jej jadina.

Asymetriu polohy oboch bodov určovalameiramá hodnota intenzity magnetickéhopote, v důsledku čoho sa, v snímiacej ciev-ke pirl působení budiaceho prúdu indukova-lo napátlie, které je nositelkou merainej in-formácie. U tohoto druhu 'snímiača sa ne-měnní v závislosti od meranej intenzity pe-rioda kmitu. Feiroiiindukčná sonda v tiakoan-to zapojení představuje nelineárny pmvioík.Na. výstupe je ukončený počet, harmonie-kých, z kterých nositelkou informácie súpárne harmonické. V poslednom období sa začínajú k meria-niu intenzity magnetického póla využívatoscilátory riadené magnetickým polom. Ta-kéto maginetopoiovodičové samokmiitajúce'snímače pracujú v kmitočtovom pasme 104——105 Hz, kde sa vyznačujú vysokou citli-vosťiou. Vyhodnocovanie Informácie musíbyť frekvenčné. Táto skutečnost může byťnevýhodná.

Spomenuté nedostatky odstraňuje snímačpodlá vynálezu, kterého podstata spočíváv toten, že komparátor má prvý vstup připo-jený k pravému vývodu diagonály právejčasti mostíka tvorenej sériovým spojením,horného odporu ia dolného odporu medzivýstupom kpmipiarátora a společným vodi-čem, druhý vstup komparátora je připoje-ný k lavému vývodu diagonály lávej častimostíka, tvoirenej sériovým spojením čaiso-vaeieho odporu a prvého sndmacietoo viniu-tiia ferioiindukčnej sondy. Výhodou spojeni® je, že umožňuje piriia,-me číslicové merainie intenzity alebo induk-cie slabých magnetických polí a odvod,e-ný-ch veličin. Zapojenie snímača je velmijednoduché. Nepotřebuje nijaké generáto-ry pře budienie feroisomdy a přitom, sa vy-značuje nezávisí,osťoiu údiaijia snímačů na je-ho inapájiaicom napatí širokého rozsahu cca 5—15 V. Autoo.setlačným .režimom činnos-ti snímača sú z hladiska merania ods,trůně-né efekty „ireptlation“ la „hascule negative“vyskytujúce sa u nesymetricky premagne-tovaných feromagnetík. Doba jediného mie-rainia je rádoivio 1. ICH3 s, pričom snímač u-možňuje prlume vektorové meranie na zá-klade periody alebo striedy svojlho výstup-ného binúrmeho signálu. Snímač je vhodnýpre prilamu spoiuprácu s mikropočítačový-mi systémaml. Přiklad u zapajenia snímača intenzitymagnetického póla sú na přiložených výkre-soich, kde obr. 1 představuje elektrickáschému snímača s jednou feroindukčnausondou, obr. 2 schému snímača s dvojiícouferolndukčných sond, obr. 3 schému sní-mačů s logickými čteními TTL a, komiparáto-rom zlúčitelným, ,s obvodmi TTL. Nia obr. 4je elektrická sdhéma najjednoduchšieho ob-vodu snímača,, kedy inapátie z meracej vet-vy je porovnávané s úrovňou napátia po-třebnou k prek)ioipeniu logického inver.toiria.

Koteppairátioir 1 (obr. 1) má prvý vstup 4připojený na pravý vývod 5 diagonály prá-vej časti mostíka tvoirenej horným odporom13 a doliným odporom 14. Druhý výstup. 6kiomparátora 1 je připojený k lavému vý-vodu 7 diagonály 1'iaivej časti mostíkla, d tvoi-renej časovým odporom 8 a prvým sníma-cím vinutím 10 ferioiindukčnej sondy 9, kte-rá má tiež predmíagimetizučné vinutie 11 na-pájené z ko|m,uitačn,ého obvodu 12. Meiracímostík na obr. 2 je upravený tlak, žie 1'aváčiaisť mostíka obsahuje feroidukčnú sondu9 a druhů ferpindukčnú sondu 19, kterésú zapojené do, série, a to prvým snímacímvinutím 10, přemostěným prvou diódoiu 17zapojením do série s druhou diodou 18 za-pojenou vočl prvej dióde 17 inverzně. Naobr. 3 je komparátoir 1 z obr. 1 nabrladenýkomparátoriom 24 zlúčitelným s obvodmiTTL. Súimeiriné napájanle mostíka zaisťuje pr-vý inveirtor 20 připojený na výstup diife-renčného komparátora 24 a druhý inveritoir21, ktorý zabezpečuje logickú inverziu na-pájiaeieho napatí® hornej strany mostík®.Na obr. 4 je difeirenčný komparátor 24 zobr. 3 nahradaný logickým invertoiroim 22,který porovnává úroveň napatia na prvomsnímačem vinutí 10 ferolndukčinej sondy 9(ljavý vývod diagonály 7) s úrovňlou potřeb-nou k zmene svojho logického stavu,. Vtomto případe niie je .možné určovat inúkomparačinú úroveň, a preto nie je zapoje-ná pravá část mostíka. Použiti,e dvíoch fe-iroindukčných sond (plodla obr. 2] jie .mož-né aj v zapojeimilaich podlá obr. 3 ia 4.

Fu.nkoiu snímača, mdižno vysvětlit napr.podlá obr. 1: Předpokládejme, že na výstupe2 koímparátoir,a, 1 sa, právě objavite kladnénapatie. Na pravioím vývode 5 diagonály prá-vej časti mostíka sa ihned' objevuje část to-hoto napatia určená odporovým deličom.V lávej časti mostíka dochádza k upeirlodic-kému deju prúdu, kterého trvácnosť je ur-čená časovou konstantou L/R, kde L je In-du, kčnosť prvého snímiacieho vinutia 10 fe-roindukčnej sondy 9. Pokial je napatie nalavom vývode 7 diagonály vačšie než napravoim vývode 5 udržuje komparátor 1na svojiom výstupe 2 stále rovnaiký stav. Vokamžiku .rovnosti napátia na vývodech dia-gonály moisitíka komparátora 1 změní pola-ritu napátia na výstupe 2 a celý dej sa pe-riodicky opakuje. Základná indukčnosť pr-

Claims (2)

1. 248135 vého snímaiciehioi vinutia 10 feroindukčňejsoudy 9 je určená predmagnetizáciou pe--mlocou predmagnetizačného vinutila 11. Tá-to i/ndukónosť sa zvyšuje alebio zmenšujepodlá velkosti a směru meranej intenzitymagnetického póla, čo je možné využit napriaime vektorové meramie intenzity magnei-tického póla na, základe periody výstupné-ho nsipatiia snímiača. Pretože iindukčnoisť L prvého snímaciehoviinutia. 10 feriotodiukoniej sondy 9 je závis-lá na velkosti a smeire meranej intenzity, jei bez piredmiagnetizácie, pomocoiu predmag-nieitizačnéhp viuutia 11, možné využit sní-mač ,prie priiamie vektorové meramie intenzi-ty magnetického poia i na základe rozdie-lu medzi dobou pulzu a. medzery výstupné-ho binárneho signálu snímače. Snímač ma-že pracovat s citlivostoiu 1.10 ~3 A/m s do- boiu jedného mierania rádiovo 1.10"3 s. Pó-dia požiiadiavok užívaiteTa na druh meranejinformácie je možné použit jednu aleho dvesondy, připadne vtec snímačov. Zainiadeinie pódia vynálezu je určené kčíslicovému mieraoiu zložky vekitora inten-zity -magnetického pota premi-etnutého doosi sondy aleho do roviny darnej dvojicousio<n.d. Paralelná poloha sond umožňuje sní-mat gradient intenzity, vhodný uhol zviiera-ný dvoijicou sond umožňuje ostro vyhledá-vat extrémy intenzity magnetického póla.Snímač jie Vhodný pře prlamu spolupráci smikropočítačovými systémaimi. Tým vznikáčíslicový miagnetomieiter s rozslahlou ohlias-ťou použitia v meračstve elektrických aj ne-elektrických vieličín, které je možné pre-viešť na vektor intenzity magnetického poi-l'a. PREDMET Snímač intenzity magnetického póla po-zostáviajůci z kompairátora a feroimdukčnejsondy vyznačujúci sa tým, že kompatrátor(1) má prvý vstup (4j připojený k pravé-mu vývodu (5) diagonály právej časti mois-tíka tvoirelnej sériovým spojením hornéhoodporu (13) a dělného odporu (14) medzi VYNALEZU -vý,stupám (2) kompairátora (lj a společnýmvodičem (3), druhý vstup (6) komparáto-ra (1) je připojený k 1'avému vývodu (7)diagonály lávej časti moistíka tvore,nej sé-riovým spojením časovaeieho odporu (8) aprvého- snímaciefbo viinutia (10) feroindiu-kč-iníej,sondy (9).
2. 2 listy výkresov