PL164590B1 - Uklad elektroniczny do kompensacji wplywu temperatury na napiecie sygnalu z sondy dopomiaru i ndukcji magnetycznej PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad elektroniczny do kompensacji wplywu temperatury na napiecie sygnalu z sondy do pomiaru indukcji magnetycznej, znamienny tym, ze zawiera dwie sondy tego samego typu, przy czym sonda pomiarowa (1) i sonda dodatkowa (2) umieszczona jest poza obszarem pomiarowym polaczone sa szeregowo wraz z zasilaczem (3) i regulato- rem pradu (4), przy czym wyjscie sondy do- datkowej (2) jest przylaczone do wejscia odwracajacego wzmacniacza operacyjnego (5) zasilanego ze zródla (8), a wejscie nieod- wracajace wzmacniacza operacyjnego (5) polaczone jest ze zródlem napiecia odniesie- nia (7), zas jego wyjscie poprzez transoptor (6) laczy sie z regulatorem pradu (4) sondy pomiarowej (1) i sondy dodatkowej (2). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ elektroniczny do kompensacji wpływu temperatury na napięcie sygnału z sondy do pomiaru indukcji magnetycznej.

Sondami pomiarowymi do pomiaru indukcji magnetycznej są hallotron lub gaussotron. Czułość tych sond na indukcję magnetyczną zmienia się w funkcji temperatury. Dla hallotronów różnych typów zmiany te zawierają się w przybliżeniu w przedziale od - 0,05 do - 2%°C. W temperaturach poniżej 0°C zmienność czułości może być większa. Amplitudę temperatury, która oddziaływuje na hallotron ocenia się na około 40°C. Odpowiadające jej zmiany czułości hallotronu zależne od rodzaju sondy wynoszą od 2 do 80% wartości wyjściowej. Z tego względu układy wykorzystujące hallotrony jako czujniki indukcji uniezależnia się od wpływów temperatury otoczenia.

W dotychczasowych układach do kompensacji wpływu temperatury na napięcie sygnału z sondy do pomiaru indukcji magnetycznej stosuje się termistory lub diody prostownicze, które włącza się w obwód wejściowy sondy lub w pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego współpracującego z hallotronową sondą pomiarową.

Kompensacja wpływu temperatury osiągnięta w tych układach jest skuteczna jedynie w niewielkim zakresie temperatur, gdyż charakterystyki termiczne sondy i elementów nieliniowych znacznie się różnią.

Układ elektroniczny do kompensacji wpływu temperatury według wynalazku zawiera dwie sondy: pomiarową i dodatkową. Wykonane są one z tego samego typu hallotronów lub gaussotronów. Obydwie sondy umieszczone są w jednakowych warunkach termicznych. Sonda pomiarowa i sonda dodatkowa, która umieszczona jest poza obszarem pomiarowym w stałym polu magnetycznym, połączone są szeregowo wraz z ich zasilaczem i regulatorem prądu. Wyjście sondy dodatkowej jest przyłączone do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego, którego wyjście łączy się z regulatorem prądu obu sond poprzez transoptor. Na nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego podane jest ze źródła napięciowego napięcie odniesienia, którym ustala się wstępnie prąd płynący przez obydwie sondy. Wzmacniacz operacyjny jest zasilany z oddzielnego źródła.

164 590

Przy zastosowaniu gaussotronów jako sond układ zasilania prądowego pozostaje niezmieniony, natomiast wejście odwracające wzmacniacza operacyjna* go połączone jest do jednego z wyprowadzek gaussotronu dodatkowego, a drugie wyprowadzenie przyłączone jest do masy.

Kompensacja wpływu temperatury na wskazania sondy pomiarowej w układzie według wynalazku polega na tym, że zmiana napięcia na obydwu sondach na skutek zmian temperatury jest zredukowana przez zmianę prądu płynącego przez obydwie sondy. Napięcie wyjściowe na sondzie pomiarowej zależy od zmieniającej się mierzonej indukcji pomiarowej oraz temperatury.

Sonda dodatkowa znajduje się w stałej indukcji magnetycznej i jej wskazania są wyłącznie funkcją temperatury. Zmiana napięcia sondy dodatkowej powoduje zmianę napięcia na wejściu wzmacniacza operacyjnego.

Wzrost napięcia na hallotronowej sondzie pomiarowej oraz połączonej z nią hallotronowej sondzie dodatkowej na skutek spadku temperatury powoduje pojawienie się wyższego napięcia na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego, co jest sygnałem do obniżenia prądu podawanego przez regulator prądu 1 płynącego przez obydwie sondy, dzięki czemu napięcie wyjściowe na obydwu sondach powraca do wartości przed zmianą temperatury. Tak więc sygnał z sondy pomiarowej staje się niezależny od temperatury.

Układ umożliwia kilkudziesięciokrotną redukcję zmian sygnału pomiarowego od temperatury. Kompensacja zmian temperatury za pomocą układu dotyczy całego zakresu temeperatury pracy przewidzianego dla danego typu hallotronu lub gaussotronu. Obejmuje zatem znacznie szerszy zakres temperatury niż w układach dotychczas stosowanych.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który stanowi schemat blokowy układu elektronicznego.

Sonda pomiarowa 1 i sonda dodatkowa 2 połączone są szeregowo wraz z zasilaczem 3 i regulatorem prądu 4. Jeden zacisk wyjściowy sondy dodatkowej 2 połączony jest z masą, a drugi z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego 5. Wzmacniacz operacyjny 5 jest zasilany ze źródła 8. Na wejście nieodwracające wzmacniacza operacyjnego 5 podane jest ze źródła napięciowego 7 stałe napięcie U^ Wyjście wzmacniacza połączone jest - przez transoptor 6 z regulatorem prądu 4.

Przy wzroście temperatury napięcie z sondy dodatkowej 2 spada i powoduje podwyższenie napięcia wyjściowego ze wzmacniacza operacyjnego 5, podwyższając poprzez transoptor 6 i regulator prądu 4 natężenie prądu płynącego przez sondy. Dzięki takiemu sprzężeniu występuje samoczynna korekcja prądu i tym samym napięcia wyjściowego z sondy pomiarowej 2.

Układ według wynalazku może być stosowany w zestawach do pomiaru Indukcji magnetycznej, np. w testomierzach, a także w urządzeniach automatyki wykorzystujących hallotrony, np. w defektoskopach magnetycznych.

164 590

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ elektroniczny do kompensacji wpływu temperatury na napięcie sygnału z sondy do pomiaru indukcji magnetycznej, znamienny tym, że zawiera dwie sondy tego samego typu, przy czym sonda pomiarowa /1/ i sonda dodatkowa /2/ umieszczona poza obszarem pomiarowym połączone są szeregowo wraz z zasilaczem /3/ i regulatorem prądu /4/, przy czym wyjście sondy dodatkowej /2/ jest przyłączone do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego /5/ zasilanego ze źródła /8/, a wejście nieodwracające wzmacniacza operacjnego /5/ połączone jest ze źródłem napięcia odniesienia /7/, zaś jego wyjście poprzez· transoptor /6/ łączy się z regulatorem prądu /4/ sondy pomiarowej /1/ i sondy dodatkowej /2/.
2. 2. Układ według zastrz. 1,znamienny tym, że sonda pomiarowa /1/ i sonda dodatkowa /2/ umieszczone są w tych samych warunkach termicznych.
3. 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że sonda dodatkowa /2/ umieszczona jest w stałym polu magnetycznym.

   * Φ