SU1061079A1 - Method and device for measuring alternate magnetic field induction - Google Patents
Method and device for measuring alternate magnetic field induction Download PDFInfo
- Publication number
- SU1061079A1 SU1061079A1 SU823399733A SU3399733A SU1061079A1 SU 1061079 A1 SU1061079 A1 SU 1061079A1 SU 823399733 A SU823399733 A SU 823399733A SU 3399733 A SU3399733 A SU 3399733A SU 1061079 A1 SU1061079 A1 SU 1061079A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- magnetic field
- pulse
- induction
- positive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
1. Способ измерени индукции переменного магнитного пол , заключающийс в воздействии измер емого магнитного пол на магнитометрический преобразователь, через который пропускаетс посто нный ток, выделений переменной составл ющей выходногр сигнала.преобразовател и измерении ее, отличающнйс тем, что, с целью расширени диапазона измерений, выделенна переменна составл юща выходного сигнала преобразовател суммируетс с дополнительным посто нным сигналом до установлени равенства длительности поло)4ительного и отрицательно- Q го полупериодов суммарного сигнала, S а измерени провод т на линейном (Л полупериоде измерительной характеристики преобразовател . о sl со1. A method of measuring the induction of an alternating magnetic field, consisting in the influence of a measurable magnetic field on a magnetometric converter, through which a direct current passes, emissions of a variable component of the output signal of the converter, and measuring it, in order to extend the measuring range, the selected variable component of the output signal of the converter is summed up with the additional constant signal until the duration of the polo is equal and negative flax Q half cycles of the sum signal, S and the measurement is carried out on a linear (A half cycle measuring transducer characteristics. of sl with
Description
2, Устройство дл измерени индукции переменного магнитного пол , содержащее последовательно соединенйые генератор посто нного тока, магнитометрический преобразователь/ конденсатор и блок регистрации, отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона измерений , в него дополнительно введены пос едовательно соединенные управл емый формирователь импульсов положительной пол рности, первый ограничитель амплитуд импульсов, сумматор эффективных значений импульсных сигналов и управл емый генератор посто нного напр жени , выход которого подключен к второму входу блока регистрации, а также последовательно соединенные управл емый формирователь импульсов отрицательной пол рности и второй ограничитель амплитуд импульсов, выг ход которого подключен к второму входу сумматора эффективных значений импульрных сигналов,а входы управл емь« фор )иирователей импульсов положительной и ртрицательной пол рности подключены к первому входу блока регистрации.2, A device for measuring the induction of an alternating magnetic field containing a series-connected direct current generator, a magnetometric converter / capacitor, and a recording unit, characterized in that, in order to extend the measurement range, a controlled positive pulse generator is additionally added to it the first amplitude of the pulses, the adder of the effective values of the pulse signals and the controlled DC voltage generator The second one is connected to the second input of the registration unit, as well as sequentially connected controlled pulse shaper of negative polarity and the second limiter of pulse amplitudes, the gain of which is connected to the second input of the adder of the effective values of the pulse signals, and the positive and negative effects of the pulse formers Polarities are connected to the first input of the registration unit.
Изобретение относитс к магнитным измерени м и предназначено дл измерени переменных магнитных полей .This invention relates to magnetic measurements and is intended to measure alternating magnetic fields.
Известен способ измерени индукции переменного магнитного пол путем помещени в измер емое поле двух датчиков Холла, пропускани через первый из них посто нного тока , а через второй -.переменного тока от ЭДС Холла первого датчика и селективного измерени напр жени на холловских контактах второго датчика Холла.The known method of measuring the induction of an alternating magnetic field is by placing two Hall sensors in the measured field, passing a direct current through the first one, and passing through the second an alternating current from the Hall EMF of the first sensor and selectively measuring the voltage at the Hall contacts of the second Hall sensor.
Устройство дл реализации данного способа содержит генератор посто нного тока, подключенный .к нему датчик ХолЛа, к холловским контактам которого подключены токовые контакты второго датчика Холла, и селективный измеритель напр жени , подключенный к выходным Холловским KjoHTaKTaM второго датчика Холла l A device for implementing this method contains a DC generator, a Hall sensor connected to it, the Hall contacts of which are connected to the current contacts of the second Hall sensor, and a selective voltage meter connected to the Holo output KjoHTaKTaM of the second Hall sensor l
Однако известные способ и уст-, ройство дл его реализации обеспечивают нелинейную зависимость измер емого напр жени от амплитуды индукции переменного магнитного пол (квадратичную),что с учетом малой чувствительности датчиков Холла приводит к ограниченному динамическому диапазону измерений.However, the known method and device for its implementation provide a nonlinear dependence of the measured voltage on the amplitude of induction of an alternating magnetic field (quadratic), which, given the low sensitivity of the Hall sensors, leads to a limited dynamic range of measurements.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ измерений индукции переменного магнитного пол , заключающийс в воздействии измер емого магнитного пол на магнитометрический преобразователь, через который пропускаетс посто нный ток, выделении пергаменной составл ющей выходного сигнала преобразовател и измерении ее.The closest to the proposed technical essence is the method of measuring the induction of an alternating magnetic field, which consists in influencing the measured magnetic field on a magnetometric transducer through which direct current passes, isolating the parchment component of the output signal of the transducer and measuring it.
Устройство дл реализации изnoi-inofo стюсоба содержит последовательно соединенные генератор посто нного тока, магнитометрический преобразователь, конденсатор и блок региатрации 2.A device for implementing an inoi-inofo stazoba contains a series-connected direct current generator, a magnetometric converter, a capacitor, and a recording unit 2.
Однако известные способ и устройство дл его осуществлени не обеспечивают линейное измерение индукции , что св зано с указанной спецификой,; передаточной характеристики преобразовател и существенноHowever, the known method and device for its implementation does not provide a linear measurement of induction, which is associated with the specified specifics; transducer characteristic and
.ограничивает использование способа в тесламетрах с широкими пределами измерени х. limits the use of the method in teslameters with wide measuring limits
Цель изобретени - расширение диапазона измерений.The purpose of the invention is to expand the measurement range.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени индукции переменного магнитного пол , заключающемус в воздействии измер емого магнитного пол наThe goal is achieved by the fact that, according to the method of measuring the induction of an alternating magnetic field, consisting in the action of the measured magnetic field on
магнитометрический преобразователь, через который пропускаетс посто нный ток, выделении переменной составл ющей выходного сигнала преобразовател и измерении ее, выделенна переменна составл юща выходного сигнала преобразовател суммирует с дополнительным посто нным сигналом до установлени равенства длительности положительногоa magnetometer converter, through which a direct current is passed, extracting a variable component of the output signal of the converter and measuring it, a selected variable component of the output signal of the converter sums with an additional constant signal until the equality of the duration of the positive signal is equal
и отрицательного прлупериодов суммарного сигналов, а измерени провод т на линейном полупериоде измерительной характеристики преобразовател .and negative results of the total signals, and measurements are made on the linear half-period of the measuring characteristic of the converter.
Предлагаемый способ реализуетс The proposed method is implemented
устройством дл измерени индукции переменного магнитного пол , содержащим последовательно соединенные генератор посто нного -тока, магнитометрический преобразователь, конденсатор и блок регистрации, в которое дополнительно введены последовательно соединенные управл емый формирователь импульсов положительной пол рности, первый ограничитель амплитуд импульсов, сумматор эффективных значений импульс-, ных сигналов и управл емый, генератор посто нного напр жени , выход которого приключен к второму входу блока регистрации, а также последовательно соединенные управл емый формирователь импульсов отрицательной пол рности и второй ограничитель амплитуд импульсов, выходч оторого подключен к второму входу сумматора эффективных значений нмпульсных сигналов, а входы управл е мых формирователей импульсов положительной и отрицательной пол рноетей подключены к первому входу-блока регистрации. На фиг.1 представлена .блок-схема .устройства дл реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. Устройство дл реализации способ содержит последовательно соединенны генератор 1 посто нного тока, магни тометрическйй преобразователь 2, конденсатор 3 и блок 4 регистрации последовательно соединенные управл емый формирователь 5 импульсов положительной пол рности, первый ОГ раничитель 6 амплитуд импульсов, сумматор 7 эффективных значений импульсных сигналов и управл емый генератор 8 посто нного напр жени выход которого подключен к второму входу блока 4 регистрации, а также последовательно соединенные управл мый формирователь 9 импульсов отри цательной пол рности и второй огра ничитель 10 амплитуд импульсов, вы ход которого подключен к второму входу сумматора 7 эффективных значений импульсных сигналов, а входы управл емых формирователей 5 и 9 импульсов положительной и. отрицател ной пол рностей подключены к перво му входу блока 4 регистрации. Способ реализуетс следующим образом. При пропускании через преобра- . зователь 2- посто нного тока от генератора 1 и наличии переменного м нитного пол с индукцией В B Bos;n(wib где BQ - амплитуда индукции; U - циклическа частота; t - врем (фиг.2а), на преобразователе,кроме посто нного напр жени U(j от генератора 1, возникает периодический информационный сигнал iU (Bg,t), частотный спектр которого в общем случае состоит из посто нной составл ющей напр жени ь UQ и р да гармоник. Пол ное напр жение на преобразователе 2 ожет быть выражено следующим обазом: , U--Uo &UttiUoVZjbU 5in((nulV + (.), де iU ---напр жение, медленно мен к деес во времени из-за амплитудного дрейфа выходного сопротивлени пре образовател 2, не завис щее от BO (это напр жение по сравнен1 ю с iiU(Boft) можно считать , , квазипосто нным) ; &IJQ ,0 - амплитуды 1 армоник информационного сигнала bU(Bo,l); h - число гармоник. Временна диаграмма напр жени U(Bj,,t) за один период дл типичного гальввномагниторекомбинационного преобразовател показана на фиг.26. Вследствие линейности положительной ветви передаточной характеристики во врем положительного полупериода временна зависимость iU(BQ,t) подчин етс синусоидальному закону iUlBo.tbll-tJo-bUt eoSitiiwll, (3) где К - коэффициент пропорциональности . При этом, длительности положительного и отрицательного полупериодов Т| и Т равны между собой т, т. После пропускани информациониаго сигнала через конденсатор 3 дл того, чтобы исключить проникновение в тракт измерени посто нного напр жени UQ и квазипосто нного bU , величина переменного напр жени равна uUcai )((ui1l. В этом случае отсутствуют все посто нные составл ющие, включа и величину i « Из-за отсутстви последней, полупериоды Т и Т не равны между собой (фиг.2в) ,(6) и дл амплитуды напр жени в поло жительном полупериоде (Т) соотношение (3) недействительно. Дл его восстановлени часть информационного сигнала после конденсато- .ра 3 поступает в формирователи 5 и 9 импульсов, в которых формирует импульсы положительной и отрицательной пол рности с длительност ми т} и Т соответственно и с частотой повторени fn(j/2i). Ограничители 6 и 10 поддерживают одинаковыми абсолютные значени амплитуд этих импульсов. Полученные таким образом импульсы (pHr.2f) поступают в сумматор 7 эффективных значений импульсных сигналов, выходное напр жение которого и пропорционально величине a device for measuring the induction of an alternating magnetic field containing a series-connected constant-current generator, a magnetometric converter, a capacitor and a recording unit, into which the series-connected controlled positive pulse driver, the first pulse amplitude limiter, the adder of the effective values of the pulse, controlled signals, a constant voltage generator, the output of which is adventurous to the second input of the registration unit, and that the series-connected controllable driver pulses of negative polarity and a second pulse amplitude limiter, vyhodch otorrhea connected to the second input of the adder nmpulsnyh effective values of the signals, and inputs a control pulse shaping e Mykh positive and negative half rnoetey connected to first register entry block. Figure 1 shows the block diagram. Device for the implementation of the proposed method; 2 shows timing diagrams for the operation of the device. A device for implementing the method comprises a series-connected DC generator 1, a magnetometric converter 2, a capacitor 3 and a registration unit 4 of a series-connected controlled driver 5 pulses of positive polarity, a first OG limiter 6 pulse amplitudes, an adder 7 of effective values of pulse signals and a control A constant voltage generator 8, the output of which is connected to the second input of the registration unit 4, as well as a serially connected control driver 9 imp. sov of negative polarity and a second pulse 10 confine nichitel amplitudes you turn is connected to the second input of the adder 7, the effective values of the pulse signals, and inputs actuated formers 5 and 9 and the positive pulses. negative polarity is connected to the first input of block 4 of registration. The method is implemented as follows. When passing through a transform. a 2-DC generator from a generator 1 and an alternating field with induction B B Bos; n (wib where BQ is the induction amplitude; U is the cyclic frequency; t is the time (Fig. 2a), on the converter, except for the constant voltage U (j from generator 1, a periodic information signal iU (Bg, t) arises, the frequency spectrum of which in the general case consists of a constant component voltage UQ and a number of harmonics. The total voltage on the converter 2 can be expressed by the following pattern:, U - Uo & UttiUoVZjbU 5in ((nulV + (.), de iU --- voltage, slowly changes to due to the amplitude drift of the output impedance of converter 2, independent of BO (this voltage compared to iiU (Boft) can be considered, quasi-constant); & IJQ, 0 - amplitude 1 of the harmonics of the information signal bU ( Bo, l); h is the number of harmonics. The time diagram of the voltage U (Bj ,, t) for one period for a typical galvanic combinator converter is shown in Fig. 26. Due to the linearity of the positive branch of the transfer characteristic during the positive half period, the time dependence iU (BQ, t) is sinusoidal mu law iUlBo.tbll-tJo-bUt eoSitiiwll, (3) where K is - proportionality factor. At the same time, the duration of the positive and negative half periods T | and T are equal to each other t, t. After passing the information signal through the capacitor 3 in order to prevent penetration into the measurement path of the constant voltage UQ and the quasi-constant bU, the value of the alternating voltage is uUcai) ((ui1l. all the constant components, including the i value. Due to the absence of the latter, the half-periods T and T are not equal to each other (Fig. 2b), (6) and for the voltage amplitude in the positive half-period (T), the ratio (3) invalid. To restore it, part of the information signal after condenser 3 enters shaper 5 and 9 pulses, in which it forms positive and negative polarity pulses with durations m} and T, respectively, and with repetition frequency fn (j / 2i). Limiters 6 and 10 maintain the same absolute values amplitudes of these pulses. The pulses thus obtained (pHr.2f) enter the adder 7 of the effective values of the pulse signals, the output voltage of which is proportional to
u,«Aj,u jt4K-- :n )u, "Aj, u jt4K--: n)
оabout
где bU,-амплитуда импульсовwhere bU, is the pulse amplitude
(фиг.2г);(figg);
Т АT And
-период;-period;
-посто нна . Напр жение 11 далее подаетс на управл ющий вход генератора 8 посто нного напр жени , коэффициент передачи которого удовлетвор ет сооношению 61/0- permanently. The voltage 11 is then supplied to the control input of the DC voltage generator 8, the transmission coefficient of which satisfies the coupling 61/0
иГ . (8) При соблюдении соотношени (8) на выходе генератора 8 имеет место посто нное напр жение iG (8) Subject to the relation (8) at the output of the generator 8 there is a constant voltage
Un uUo,. (9)Un uUo ,. (9)
при котором временна диаграмма информацИоЛюго сигнала на входе бло .ка 4 регистрации тождественна показанной на фиг. 26, т.е. в положительном полупериоде действительно соотношение (3). Выполнение блока 4 регистрации однополупериодным обеспечивает измерение амплитуды или эффективного значени напр жени 4U(B(j,t) .в положительном полупериоде и, следовательно, имеет место линейное преобразование индукции измер емого переменного магнитного пол .where the timing diagram of the information signal at the input of block 4 of the registration is identical to that shown in FIG. 26, i.e. in the positive half-time, the relation (3) is valid. Performing the full-wave recording unit 4 provides a measurement of the amplitude or effective value of the voltage 4U (B (j, t)) in the positive half-period and, consequently, a linear induction conversion of the measured alternating magnetic field takes place.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа по срав5 нению с известным динамический и линейный диапазоны измерени расшир ютс не менее чем в три раза. Кроме того, предложенный способ расшир ет возможности применени вThus, when using the proposed method, in comparison with the known dynamic and linear ranges, the measurements are extended no less than three times. In addition, the proposed method extends the applicability of
0 магнитоизмерительной технике большого класса высокочувствительных полупроводниковых преобразователей, характеризуемых лишь одной линейной ветвью передаточной характеристи5 ки: магнитодиодов, магнитотранзисторов и т.д. -.0 magnetic measuring equipment of a large class of highly sensitive semiconductor converters characterized by only one linear branch of the transfer characteristic: magnetic diodes, magnetotransistors, etc. -.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823399733A SU1061079A1 (en) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | Method and device for measuring alternate magnetic field induction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823399733A SU1061079A1 (en) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | Method and device for measuring alternate magnetic field induction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1061079A1 true SU1061079A1 (en) | 1983-12-15 |
Family
ID=20998471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823399733A SU1061079A1 (en) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | Method and device for measuring alternate magnetic field induction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1061079A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772565C1 (en) * | 2021-08-19 | 2022-05-23 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Method for measuring transverse component of magnetic induction on axis of ring magnets and magnetic systems |
-
1982
- 1982-02-18 SU SU823399733A patent/SU1061079A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Афанасьев Ю.В. и др. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., Энерги , 1972, с.205-206. 2. Денис В. и др. Полупроводниковые преобразователи. Под ред. Ю.Пожелы, Вильнюс, 1980, с.124. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772565C1 (en) * | 2021-08-19 | 2022-05-23 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Method for measuring transverse component of magnetic induction on axis of ring magnets and magnetic systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ATE15725T1 (en) | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASUREMENT OF A MAGNETIC FIELD, IN PARTICULAR THE EARTH'S MAGNETIC FIELD. | |
SU1061079A1 (en) | Method and device for measuring alternate magnetic field induction | |
SU817642A1 (en) | Device for electric geosurvey | |
SU1659897A1 (en) | Method of determining non-linear distortions in electrical circuits | |
SU813272A1 (en) | Method of measuring pulse amplitude changes | |
SU721783A1 (en) | Digital ferroprobe magnetometer | |
SU1404968A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
SU1620963A1 (en) | Method of measuring duration of pulse | |
SU853575A1 (en) | Device for measuring pulse magnetic permeability | |
SU1449953A1 (en) | Apparatus for measuring induction of varying magnetic field | |
SU691769A1 (en) | Method and apparatus for for improving noise stability of digital integrating voltmeters | |
SU1101759A1 (en) | Device for measuring frequency discriminator frequency detuning | |
SU894648A1 (en) | Measuring instrument for electric geogurvey | |
SU935843A1 (en) | Device for registering hysteresis dynamic loops | |
SU845125A1 (en) | Device for rejecting magnetic cores | |
SU849119A1 (en) | Device for measuring pulse magnetic permeability | |
SU796764A1 (en) | Device for discriminating variable and constant components of electric signal | |
SU920595A1 (en) | Device for measuring strength of alternating and pulse magnetic fields | |
SU1250972A1 (en) | Method of measuring physical quantities | |
SU991199A1 (en) | Device for measuring torque | |
SU418723A1 (en) | ||
SU981908A1 (en) | Device for checking magnetic core pulse parameters | |
SU375571A1 (en) | DIGITAL METHOD OF MEASUREMENT OF FREQUENCY DISTRIBUTIONS | |
SU1123001A1 (en) | Device for electric prospecting by induced polarization technique | |
SU1083121A1 (en) | Combined meter of single pulse amplitude |