RU95856U1 - DEVICE FOR MEASURING THE POLARIZATION COEFFICIENT OF THE VOLTAGE VECTOR OF THE ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING THE POLARIZATION COEFFICIENT OF THE VOLTAGE VECTOR OF THE ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY Download PDFInfo
- Publication number
- RU95856U1 RU95856U1 RU2009148230/22U RU2009148230U RU95856U1 RU 95856 U1 RU95856 U1 RU 95856U1 RU 2009148230/22 U RU2009148230/22 U RU 2009148230/22U RU 2009148230 U RU2009148230 U RU 2009148230U RU 95856 U1 RU95856 U1 RU 95856U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- input
- output
- measuring
- module
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Устройство для измерения коэффициента поляризации электрического и магнитного полей промышленной частоты, содержащее измерительный модуль и модуль интерфейса, датчики электрического и магнитного поля, коммутаторы аналоговых сигналов, усилитель, фильтр основной гармоники, выпрямитель, аналогово-цифровой преобразователь и оптическую линию связи модулей, отличающееся тем, что измерительный модуль дополнительно содержит три коммутатора аналоговых сигналов, с одной стороны связанных с тремя емкостными изотропными датчиками электрического поля, расположенными на поверхности шарообразной конструкции по осям X, Y, Z, а с другой стороны с трехканальным усилителем, снабженным регулятором коэффициента усиления, выходы усилителя соединены с входами в трехканальный фильтр основной гармоники, выходы которого соединены с входами в микроконтроллер измерительного модуля, содержащий трехканальный измерительный преобразователь, и соединенный с коммутаторами аналоговых сигналов, с трехканальным усилителем, источником питания и оптическим приемопередатчиком, расположенным в шаровой конструкции, вход/выход микроконтроллера измерительного модуля соединен с входом/выходом в оптический приемопередатчик, второй вход/выход оптического приемопередатчика измерительного модуля соединен с оптическим приемопередатчиком модуля интерфейса оптической линией, вход/выход оптического приемопередатчика модуля интерфейса соединен с входом/выходом микроконтроллера модуля интерфейса, выходы микроконтроллера модуля интерфейса соединены с входами в дисплей и в звуковой сигнализатор, входы/выходы микроконтроллера модуля и A device for measuring the polarization coefficient of electric and magnetic fields of industrial frequency, containing a measuring module and an interface module, electric and magnetic field sensors, analog signal switches, an amplifier, a fundamental filter, a rectifier, an analog-to-digital converter, and an optical communication line of the modules, characterized in that the measuring module additionally contains three switches of analog signals, on the one hand connected with three capacitive isotropic electric sensors fields located on the surface of the spherical structure along the X, Y, Z axes, and on the other hand with a three-channel amplifier equipped with a gain control, the amplifier outputs are connected to the inputs of the three-channel main harmonic filter, the outputs of which are connected to the inputs to the microcontroller of the measuring module, containing a three-channel measuring transducer, and connected to the switches of analog signals, with a three-channel amplifier, a power source and an optical transceiver located in the new design, the input / output of the microcontroller of the measuring module is connected to the input / output of the optical transceiver, the second input / output of the optical transceiver of the measuring module is connected to the optical transceiver of the interface module by the optical line, the input / output of the optical transceiver of the interface module is connected to the input / output of the microcontroller of the interface module , the outputs of the microcontroller of the interface module are connected to the inputs of the display and the buzzer, the inputs / outputs of the microcontroller of the module and
Description
Полезная модель может быть использована для измерения коэффициента поляризации вектора напряженности электрических и магнитных полей промышленной частоты.The utility model can be used to measure the polarization coefficient of the vector of electric and magnetic fields of industrial frequency.
Известно устройство, содержащее измерительный модуль и модуль интерфейса, датчики электрического и магнитного полей, коммутатор аналоговых сигналов, предварительный усилитель-мультиплексор, фильтр основной гармоники, выпрямитель, микропроцессор измерительного модуля, оптический порты, оптоволоконную линию, микропроцессор модуля интерфейса. (RU 44832 U1, 27.03.2005, G01R 29/08)A device is known that contains a measuring module and an interface module, electric and magnetic field sensors, an analog signal switch, a preliminary amplifier-multiplexer, a fundamental harmonic filter, a rectifier, a microprocessor of a measuring module, optical ports, an optical fiber line, and a microprocessor of an interface module. (RU 44832 U1, 03/27/2005, G01R 29/08)
Недостатком известного устройства является наличие выпрямителя аналогового сигнала, который не позволяет учесть полярность ортогональных составляющих мгновенных значений вектора напряженности электрического и магнитного поля.A disadvantage of the known device is the presence of an analog signal rectifier, which does not allow to take into account the polarity of the orthogonal components of the instantaneous values of the electric and magnetic field intensity vector.
Технический результат заключается в определении полярности ортогональных составляющих мгновенных значений вектора напряженности электрического и магнитного поля.The technical result consists in determining the polarity of the orthogonal components of the instantaneous values of the electric and magnetic field intensity vector.
Технический результат достигается тем, что измерительный модуль дополнительно содержит три коммутатора аналоговых сигналов, с одной стороны связанных с тремя емкостными изотропными датчиками электрического поля, расположенными на поверхности шарообразной конструкции по осям X, Y, Z, и с тремя индукционными изотропными датчиками магнитного поля, расположенными внутри шаровой конструкции по осям X, Y, Z, а с другой стороны с трехканальным усилителем, снабженным регулятором коэффициента усиления, выходы трехканального усилителя соединены с входами в трехканальный фильтр основной гармоники, выходы которого соединены с входами в микроконтроллер измерительного модуля, содержащий трехканальный измерительный преобразователь, и соединенный с коммутаторами аналоговых сигналов, с трехканальным усилителем, источником питания и оптическим приемопередатчиком, расположенным в шаровой конструкции, вход/выход микроконтроллера измерительного модуля соединен с входом/выходом в оптический приемопередатчик, второй вход/выход оптического приемопередатчика измерительного модуля соединен с оптическим приемопередатчиком модуля интерфейса оптической линией, вход/выход оптического приемопередатчика модуля интерфейса соединен с входом/выходом микроконтроллера модуля интерфейса, выходы микроконтроллера модуля интерфейса соединены с входом в дисплей и в звуковой сигнализатор, входы/выходы микроконтроллера модуля интерфейса соединены с входами/выходами в контроллер связи с универсальной последовательной шиной персонального компьютера, в электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство и в источник питания, вход микроконтроллера соединен с выходом клавиатуры.The technical result is achieved by the fact that the measuring module further comprises three analog signal switchers, on the one hand connected with three capacitive isotropic electric field sensors located on the surface of the spherical structure along the X, Y, Z axes, and with three isotropic magnetic field sensors located inside the ball structure along the axes X, Y, Z, and on the other hand with a three-channel amplifier equipped with a gain control, the outputs of the three-channel amplifier are connected to the inputs to the three-channel filter of the fundamental harmonic, the outputs of which are connected to the inputs of the microcontroller of the measuring module, containing a three-channel measuring transducer, and connected to the switches of analog signals, with a three-channel amplifier, a power source and an optical transceiver located in a spherical design, the input / output of the microcontroller of the measuring module connected to the input / output of the optical transceiver, the second input / output of the optical transceiver of the measuring module with dynamin with the optical transceiver of the interface module by the optical line, the input / output of the optical transceiver of the interface module is connected to the input / output of the microcontroller of the interface module, the outputs of the microcontroller of the interface module are connected to the input to the display and to the audible warning device, the inputs / outputs of the microcontroller of the interface module are connected to the inputs / outputs to a communication controller with a universal serial bus of a personal computer, to an electrically reprogrammable read-only memory device, and to regular enrollment power microcontroller input connected to the output of the keyboard.
Сущность полезной модели поясняется блок-схемой. На фиг.1 изображена блок-схема устройства для измерения коэффициента поляризации вектора напряженности электрических и магнитных полей промышленной частоты.The essence of the utility model is illustrated by a flowchart. Figure 1 shows a block diagram of a device for measuring the polarization coefficient of the vector of intensity of electric and magnetic fields of industrial frequency.
Устройство состоит из: датчиков электрического поля 1, 2, 3; датчиков магнитного поля 4, 5, 6; коммутаторов аналогового сигнала 7, 8, 9; трехканального усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 10; трехканального фильтра основной гармоники 11; микроконтроллера измерительного модуля 12; источника питания измерительного модуля 13; входа регулятора коэффициента усиления трехканального усилителя 14; входов трехканального аналогово-цифрового преобразователя микроконтроллера измерительного модуля 15, 16, 17; выхода селектора коэффициента усиления микроконтроллера измерительного модуля 18; выхода селектора измерения электрического или магнитного поля микроконтроллера измерительного модуля 19; оптического приемопередатчика измерительного модуля 20; входа/выхода модуля последовательного приемопередатчика микроконтроллера измерительного модуля 21; оптической линии связи модулей 22; оптического приемопередатчика модуля интерфейса 23; входа/выхода модуля последовательного приемопередатчика микроконтроллера модуля интерфейса 24; клавиатуры 25; текстового дисплея 26; электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 27; контроллера связи с универсальной последовательной шиной персонального компьютера 28; микроконтроллера модуля интерфейса 29; звукового сигнализатора 30; источника питания модуля интерфейса 31;The device consists of: electric field sensors 1, 2, 3; magnetic field sensors 4, 5, 6; analog signal switches 7, 8, 9; a three-channel amplifier with an adjustable gain of 10; three-channel fundamental harmonic filter 11; microcontroller measuring module 12; power source of the measuring module 13; the input of the gain controller of the three-channel amplifier 14; inputs of a three-channel analog-to-digital converter of the microcontroller of the measuring module 15, 16, 17; the output of the gain selector of the microcontroller of the measuring module 18; the output of the selector for measuring the electric or magnetic field of the microcontroller of the measuring module 19; optical transceiver measuring module 20; input / output module serial transceiver microcontroller measuring module 21; optical communication line modules 22; optical transceiver module interface 23; input / output module serial transceiver microcontroller interface module 24; keyboard 25; text display 26; an electrically reprogrammable read only memory 27; a communication controller with a universal serial bus of the personal computer 28; microcontroller interface module 29; sound signaling device 30; power supply of the interface module 31;
Устройство работает следующим образом: Изотропные датчики электрического (1, 2, 3) и магнитного (4, 5, 6) поля преобразуют напряженность поля в пропорциональные электрические сигналы по осям X, Y, Z, которые поступают на три коммутатора аналоговых сигналов (7), (8), (9), которые, в свою очередь, подключают соответствующие датчики поля к трем независимым каналам предварительного усилителя с переменным коэффициентом усиления (блок-10). Коммутаторы аналоговых сигналов позволяют пользователю выбрать измеряемую величину: коэффициент поляризации вектора напряженности электрического или магнитного поля. В каждом канале блока 10 производится усиление электрического сигнала, до уровня, удобного для дальнейшего преобразования. Далее сигнал поступает в блок 11 - трехканальный фильтр основной гармоники. В этом блоке производится удаление из спектров сигналов гармонических составляющих, частоты которых не попадают в диапазон 50±2 Гц. Данный фильтр необходим для выделения трех полезных сигналов промышленной частоты, пропорциональных напряженности электрического и магнитного поля по осям координат X, Y, Z. Отфильтрованные сигналы поступают на аналоговые входы микроконтроллера (блок 12), в котором одновременно производится аналогово-цифровое преобразование по трем каналам, соответствующим осям координат X, Y, Z. Микроконтроллер (12) выбирает измеряемую величину, т.е. напряженность электрического или магнитного поля, подавая сигнал управления на блоки 7, 8 и 9. Далее микроконтроллер (12) одновременно измеряет уровни сигналов uXi uYi uZi на выходах блока 11, и вычисляет мгновенное значение . Таким способом, в течение одного периода промышленной частоты, микроконтроллер (12) накапливает множество мгновенных значений [ui]. Результат измерения определяется микроконтроллером (12) как , т.е. как отношение минимума из множества значении [ui] к максимум из множества значений [ui]. Рассчитанная таким образом величина передается на оптический приемопередатчик измерительного модуля (20), который передает результаты измерения по оптической связи модулей (22) в оптический приемопередатчик модуля интерфейса (блок 23). Следует отметить, что блоки 1-20 расположены в шарообразном измерительном модуле. Сигнал с блока 23 поступает в микроконтроллер измерительного модуля (блок 29). Результаты измерения передаются микроконтроллером на дисплей (26). Также результаты измерения могут сохраняться в электрически перепрограммируемом постоянном запоминающем устройстве (27), или передаваться через контроллер связи с универсальной последовательной шиной персонального компьютера (блок 28). Управление устройством осуществляется с помощью клавиатуры (25), расположенной в модуле интерфейса. Устройство имеет два независимых источника питания - блоки 13 и 31, расположенных в измерительном модуле и модуле интерфейса соответственно. Конструктивно измерительный модуль представляет собой единую шарообразную конструкцию, на поверхности которой расположены емкостные датчики электрического поля, а внутри индукционные датчики магнитного поля. Такая компоновка позволяет осуществлять измерение напряженности электрического и магнитного полей одновременно в одной точке пространства, без замены измерительного модуля. Связь между измерительным модулем и модулем интерфейса осуществляется по оптической линии связи модулей, которая не искажает картину электрического поля в точке измерения.The device operates as follows: Isotropic sensors of electric (1, 2, 3) and magnetic (4, 5, 6) fields convert field strengths into proportional electric signals along the X, Y, Z axes, which are fed to three analog signal commutators (7) , (8), (9), which, in turn, connect the corresponding field sensors to three independent channels of the pre-amplifier with a variable gain (block-10). The analog signal switches allow the user to select the measured value: the polarization coefficient of the electric or magnetic field intensity vector. In each channel of block 10, an electric signal is amplified to a level convenient for further conversion. Next, the signal enters block 11 - three-channel filter of the fundamental. In this block, harmonic components whose frequencies do not fall in the range of 50 ± 2 Hz are removed from the signal spectra. This filter is necessary to extract three useful industrial-frequency signals proportional to the electric and magnetic fields along the X, Y, Z coordinate axes. The filtered signals are fed to the analog inputs of the microcontroller (block 12), in which analog-to-digital conversion is performed via three channels, corresponding coordinate axes X, Y, Z. Microcontroller (12) selects the measured value, i.e. the electric or magnetic field, supplying a control signal to blocks 7, 8 and 9. Next, the microcontroller (12) simultaneously measures the signal levels u Xi u Yi u Zi at the outputs of block 11, and calculates the instantaneous value . In this way, during one period of industrial frequency, the microcontroller (12) accumulates many instantaneous values [u i ]. The measurement result is determined by the microcontroller (12) as , i.e. as the ratio of the minimum of the set of values [u i ] to the maximum of the set of values [u i ]. The value thus calculated is transmitted to the optical transceiver of the measuring module (20), which transmits the measurement results via optical communication of the modules (22) to the optical transceiver of the interface module (block 23). It should be noted that blocks 1-20 are located in a spherical measuring module. The signal from block 23 enters the microcontroller of the measuring module (block 29). The measurement results are transmitted by the microcontroller to the display (26). Also, the measurement results can be stored in an electrically reprogrammable read-only memory (27), or transmitted through a communication controller with a universal serial bus of a personal computer (block 28). The device is controlled using the keyboard (25) located in the interface module. The device has two independent power sources - blocks 13 and 31, located in the measuring module and the interface module, respectively. Structurally, the measuring module is a single spherical structure, on the surface of which capacitive electric field sensors are located, and inside there are induction magnetic field sensors. This arrangement allows the measurement of electric and magnetic fields at the same time in one point in space, without replacing the measuring module. Communication between the measuring module and the interface module is carried out via the optical communication line of the modules, which does not distort the picture of the electric field at the measurement point.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148230/22U RU95856U1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | DEVICE FOR MEASURING THE POLARIZATION COEFFICIENT OF THE VOLTAGE VECTOR OF THE ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148230/22U RU95856U1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | DEVICE FOR MEASURING THE POLARIZATION COEFFICIENT OF THE VOLTAGE VECTOR OF THE ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95856U1 true RU95856U1 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=42685218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009148230/22U RU95856U1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | DEVICE FOR MEASURING THE POLARIZATION COEFFICIENT OF THE VOLTAGE VECTOR OF THE ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU95856U1 (en) |
-
2009
- 2009-12-24 RU RU2009148230/22U patent/RU95856U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003302873A1 (en) | Method and device for measurement of electrical bioimpedance | |
CN101579236A (en) | Multi-frequency and multi-segment measuring device and measuring method of human body impedance | |
CN106199204A (en) | A kind of electrical conductivity of solution measuring instruments based on microcontroller | |
CN209771111U (en) | circuit and beauty instrument of compatible moisture detection and RF radio frequency | |
CN203688491U (en) | Rapid detector for water-injected meat | |
CN108061823A (en) | Four electrode conductivity monitoring instrument of dynamic bipolar impulse method underground water and method | |
CN205215225U (en) | Human impedance measuring circuit | |
RU95856U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE POLARIZATION COEFFICIENT OF THE VOLTAGE VECTOR OF THE ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY | |
CN204694781U (en) | A kind of portable multi-function electromagnetic field intensity tester | |
RU95855U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY | |
CN200941081Y (en) | Integrated viberation measurer | |
CN208818817U (en) | Portable leakage current tester calibrating installation | |
CN105534487A (en) | Body fat rate detection device | |
CN214310656U (en) | Centralized measuring system | |
CN213750130U (en) | Low-frequency noise immunity comprehensive test device integrating multiple noise immunity test standards | |
CN205484575U (en) | Near field detecting device | |
CN204789957U (en) | Developments magnetic field multichannel waveform measurement device | |
CN208506265U (en) | A kind of Handheld metal detector | |
CN202854238U (en) | Portable transformer direct current resistance tester | |
CN102928476B (en) | Measuring sensor for gas content in water flow and detecting treatment method for gas content in water flow | |
RU185697U1 (en) | Digital locomotive receiving coil parameters meter | |
CN211381285U (en) | Skin care equipment | |
RU44832U1 (en) | INDUSTRIAL FREQUENCY DEVICE FOR MEASURING ELECTRICAL AND MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY | |
CN210294377U (en) | Measuring circuit for micro reverse current | |
CN217007477U (en) | Resistance test circuit of transformer direct current resistance tester |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100716 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20120620 |
|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20121122 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151225 |