RU9972U1 - Измерительный элемент магнитной индукции - Google Patents

Abstract

Измерительный элемент магнитной индукции, содержащий концентратор магнитного поля и детектор нуля поля, включающий последовательно соединенные датчик поля и формирователь, намагничивающую обмотку, выводы которых соединены с импульсным генератором и датчиком импульсного тока, выполненного в виде шунта, второй вывод которого заземлен, а первый соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с выходом детектора нуля поля, блок памяти, вход которого соединен с выходом ключа, а выход является выходом элемента, отличающийся тем, что концентратор выполнен в виде магнитопровода из двух П-образных сердечников, в зазоре которых на стороне магнитопровода с намагничивающей обмоткой расположен датчик Холла, используемый в качестве датчика поля, а также введены генератор напряжения и вторая обмотка, расположенная на магнитопроводе и подсоединенная к генератору напряжения.

Description

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ :-.ПЕМЕНТ МАГНИТНОЙ

Полезная модель относится к области элвктомческих игмереиий в маетности, к исзмеоениям магнитной индукции.

Известны устройства для измеоения магнитной индукции методом прямого паеобоазованияч включаюцие датчики Холла (см.Гальваномагнитные преобразователи в измерительной технике/ В.3,5райко, И.П.Гринбеог, М.: нергоатомиздат,1984.-С.247-249), в котооых информация об индукции магнитного полй снимается в виде напряжения Холла.

К причинам, поепятствумщим достижению указанного ниже технического оезультата пои использовании известных устоойста, относится влияние погремностай датчика Холла: нелинейность его функции поеоёоазования, воеменная и темпеоатурная нестабильность паоаметоов.

1/(Звестны также устоойства для измеоения индукции с использованием компенсационного метода и отрицательной обратной связи (см. там же, стр.131). Недостатком такого устоойства является тоудность иэмеоения индукции свыше к,в1 Тл, поскольку в воздухе трудно создать компенсирую ее магнитное поле.

Наиболее близким устоойством того же назначения к заявляемому решению 1 является измеоительный элемент магнитной индукции, используемый в А.с, 851272 кл.601Р19/0|1а, 1978 г.) и содеожаций концектоатор магнитного поля и Детектоо нуля полят включающий последовательно соединенные поля и Формиоователь, намагничивающую обмотку, выводы которых соединены с импульсным генеоатооом и датчиком импульсного тока, выполненного в виде шунта, втооой вывод котооого заземлен, а пеовый соединен с клю -ки 601 я 33/ее

-:/ НДУКииИ

чом упоавляювдий вход котооого с выходом детектора нуля поля йлок памяти, вход которого соединен с выходом ключа а выход «валяется выходом элемента, КОТОРЫЙ помнят за поототип.

Недостатком, поепятствуюмим достижению указанного ниже технического оезультата RDM использовании поототипа является влияние гистеоезиса матеоиала концентоатооа.

Сущность полезной модели состоит в получении технического

результата, ЗаКЛЮЧаЮГЦегоСЯ в повымении точности И1змеоения магнитной индукиии на основе снижения влияния гистеоеэиса.

Указанный технический оезультат достигается тем, что з известием устройстве Измерительный элемент магнитной индукции, содержацем концентратоо магнитного поля и детектоо нуля поля, включающий последовательно соединенные датчик поля и формирователь, намагничивающую обмотку, выводы котооых соединены с ИМПУЛЬСНЫМ генеоатором и датчиком импульсного тока, выполненного в виде шунта, второй вывод котооого оаземлен, а первый соединен с ключом, упоавляющий вход котооого с выходом детектооа нуля поля, блок памяти, вход которого соединен с выходом ключа, а выход является выходом элемента особенность заключается в том, что ко- центоатоо выполнен в виде магнитопоовода из двух П-обоазных сеодечников, в зазоое котооых на стоооне магнитопоовода с намагничиваюшей оймоткой оасположен датчик Холла, используемый в качестве датчика поля, а также введены генеоатоо напояжения и втооая обмотка, расположенная на магнитопроводе и подсоединенная к генеоатооу напояжения.

Пооведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружено аналога, хаоактеоизуюиегося поизнаками, тождественными всем поизнакам заявленного f решеНИЯ а опоеде- ление из пеоечня аналогов поототипа позволило выявить совокупность cvwecTBeHHbix по ническому оезультату оойстве изложенных в

ляемое решение соотаетстзует условм новизна.

На чеотежах поедставлено: на Шиг.1 изоёоажена стоуктуоная схема устоойства, лиг.2 поясняет оаботу устоойства,

УСТРОЙСТВО (ФИГ.1) содеожит магнитопоовод 1, в зазоое котооого оазмеаен датчик. Холла 2. Зажимы входной иепи датчика 2 подключены к источнику стабильного тока 3. Один выходной зажим датчика 2 соединен с землей ч а второй - ко входу Фоомиоователя ИМПУЛЬСОВ 4, выход KOTODoro подключен к упоавляюцему входу ключа 5. Импульсный генеоатоо 6 соединен с намагничивающей обмоткой 7. Второй вывод обмотки через датчик импульсного тока S заземлен и одновременно соединен со входом ключа 5. Выход ключа 5 подключен к блоку памяти 9, выход КОТОРОГО является выходом измеоительного элемента. Генеоатоо напряжения 1й соединен со второй обмоткой 11, котооая оазмешена на магнитопооводе 1.

Измеоительный элемент магнитной индукции Функциониоует еле- дуюшим обоазом.

Пусть подлежащая измеоению индукция магнитного поля оавна Во. Для концентоации магнитного потока с целью увеличения чувствительности пои измеоении магнитной индукции служит магнитопоо- вод I, В этом случае магнитная индукция возоастает: Bi (1/N) е«в где N - коэффициент оазмагничивания зависящий от паоаметоов магнитопоовода ПОСКОЛЬКУ по отномению к вневнему магнитному полю магмитопоовод можно оассматоивать как оазомкнутый сеодечник коэффициент кониентоаиии (усиления) КОТОРОГО определяется коэффициентом оазмагничивания N. Ток генератора 6ч поотекая по намагничиваюаей обмотке 7, создает в магнитопооводе магнитную ин- отноаенмю к усматоиваемому заявителем техотличительных поизнаков в заявленном уст©ooMVfle изобоетения. Следовательно заяв- 3 -

дукиик) ., напоавление котооой в оайочей части магнитопоовода BCTDB4HO ИНДУКЦИИ Bi. 3 момэнт оавенстеа мндукций Фоомиоователь 4 вырабатывает упоавляюыий импу/ ьсч подаваемый на ключ 5. В течении откоытого состояния клича напояжение с датчика 8f noonooииональное току геиеоатооа 6 подается на блок памяти 9ч т.е. запоминается. Поскольку ток генааатооа 6 поопооционален индукции то пои Зз, is«J выходное напояжение элемента поопооциснально индукции вг ч а следовательно ч иамеояемой индукции .

В идеальном случае оабочая тонка части магнитопсовода с датчиком Холла пои должна находиться s начале кооодинат характеоистики S(H)i но из-за гистерезиса она находится либо 8 точке а, либо в точке d .2). Это привадит к снижению точности измерения поскольку коэоиитивная сила Не вносит аддитивную погоевностьч поичем значение этой силы не является постоянным.

Известноч что влияние гистеоезмса можно уменьшить наложением поля более высокой частоты (см. Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники.-М.: Наука, 1966,-С.31), С этой цельн} используется обмотка 11, оасположенная на магнитопооводе 1 и генеоатоо напояжения lO выоабатываюмий сигналы более высокой частоты по сравнению с напояжеиием генеоа- тооа 6. Е:Ы«ЭОООМ cooTseTCTSvwMero соотношения амплитуд сигналов генеоатооов 6 и IB можно получить практически бесгистеоезисную зависимость В(И) для компенсиоуюмего низкочастотного поля, что способствует повышению точности измеоения магнитной индукции.

Таким оёоазомч вышеизложенные сведения свидетельствуют о том что средство воплощающее заявленное репюние пои его осуществлении способно обеспечить достижение усматоиваемого заявителем технического оезультата. Следовательно заявленное рв шеНИе соответствует условию поомыиленная поименимость.

- d.

Claims (1)

1. Измерительный элемент магнитной индукции, содержащий концентратор магнитного поля и детектор нуля поля, включающий последовательно соединенные датчик поля и формирователь, намагничивающую обмотку, выводы которых соединены с импульсным генератором и датчиком импульсного тока, выполненного в виде шунта, второй вывод которого заземлен, а первый соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с выходом детектора нуля поля, блок памяти, вход которого соединен с выходом ключа, а выход является выходом элемента, отличающийся тем, что концентратор выполнен в виде магнитопровода из двух П-образных сердечников, в зазоре которых на стороне магнитопровода с намагничивающей обмоткой расположен датчик Холла, используемый в качестве датчика поля, а также введены генератор напряжения и вторая обмотка, расположенная на магнитопроводе и подсоединенная к генератору напряжения.