SU1269063A1 - Устройство дл измерени магнитного потока посто нных магнитов - Google Patents

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в полуавтоматических линиях контроля постоянных магнитов простой формы в условиях промышленного про*·· изводства.

Целью изобретения является повыше^ ние- быстродействия и точности измерения магнитного потока постоянных магнитов простой формы.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Принцип работы устройства состоит в интегрировании аналогового сигнала, поступающего с измерительной катушки при прохождении через нее постоянного магнита, последующем преобразовании проинтегрированного сигнала в цифровую форму и вычитании из сигнала, включающего полезный сигнал и дрейф аналоговых уст-ι ройств, усредненного значения дрейфа, определенного на равноотстоящих от момента измерения сигнала интервалах времени.¹

Устройство для измерения магнитного потока постоянных магнитов со-, держит измерительную катушку 1, интегратор 2, нуль-орган 3, первый триггер 4, второй триггер 5, вход 6 внешнего управления, счетчик 7 импульсов, формирователь 8 управляющих импульсов, электронный ключ 9, генератор 10 тактовых импульсов, запоминающий элемент 11 пикового значейия аналогового сигнала, преобразователь 12 напряжение - код, вычислительный блок 13, индикационное табло 14. Измерительная катушка 1 соединена с первым входом интегратора 2 и входом нуль-органа 3, выходом соединенного с первым входом первого триггера 4, второй вход которого является входом 6 внешнего управления и соединен.с первым входом второго триггера 5. Второй вход последнего соединен с первым выходом счетчика 7, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формирователя 8,, а первый вход - с выходом электронного ключа 9, первый вход которого соединен с выходом генератора 10, а второй вход - с выходом второго триггера 5 и с четвертым входом формирователя 8. Пятый вход последнего соединен с выходом первого триггера 4 и вторым входом счетчика 7 а первый выход - со вторым входом интегратора 2, выход которого соединен с пер5 вым входом запоминающего элемента

1 , второй вход которого соединен со вторым выходом формирователя 8, а выход - со входом преобразователя 12, выходом соединенного с первым 10 входом вычислительного блока 13, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя 8, и выход - с индикационным табло 14.

Нуль-орган 3 представляет собой компаратор, в котором на вход опорного сигнала подан нулевой потенциал. Счетчик 7 импульсов - реверсивный.

Запоминающий элемент 1I пикового значения аналогового сигнала пред20 ставляет собой последовательно соединенные амплитудный выпрямитель и схему выборки и хранения аналогового сигнала, эквивалентные известным.

Вычислительный блок 13 представляет собой БИС для микрокалькулятора и предназначен для выполнения арифметических операций преобразованных в цифровую форму измеряемых ана30 лотовых сигналов по заданному алгоритму:

N=2N(t₁)-N(t₁)-N(t_s), где N(t₁) и N(t₃) - количества импульсов, соответствующих дрейфу аналоговых устройств, измеренных в моменты времени t_t и Ц на фиг. 2;

N(t₂) - количество импульсов, соответствующее сумме полезного сигнала и дрейфа аналоговых устройств, измеренное в момент времени t₂ равноудаленный от t_t и на фиг.2;

N - результат вычислений, пропорциональный полезному сигналу и соответствующий измеряемому магнит ному потоку.

фиг. 2в, а при достижении нулевого состояния на выходе счетчика 7 имУстройство работает следующим образом.

При поступлении на вход 6 сигна-₅ ла управления (фиг. 2а), опережающего поступление контролируемого магнита в измерительную катушку 1, первый 4 и второй 5 триггеры устанавливаются в единичное состояние, 'счетчик 7 ю переводится в режим сложения, электронный ключ 9 открывается и пропускает импульсы с генератора 10 на вход счетчика 7, на выходе которого после прохождения ряда импульсов устанавливается состояние, вызывающее срабатывание формирователя 8 согласно фиг. 26, который первым импульсом обнуляет запоминающий элемент 11 и устанавливает его в режим запо- ₂θ минания согласно фиг. 2в. По первому импульсу формирователя 8 (фиг. 2г) производится запись в вычислительный блок 13 первого результата измерения, дрейфа в момент t, , а также ₂₅ формируется сигнал (фиг. 2д), разрешающий работу интегратора 2, на выходе которого появляется сигнал, обусловленный дрейфом нуля интегратора 2, нарастающий на фиг. 2е.

ТТ 30

При прохождении контролируемого магнита через измерительную катушку 1 в ней наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока (фиг. 2ж), которая интегрируется интегратором 2 (диаграмма по- 35 лезного сигнала и дрейфа на фиг.2з). В момент достижения максимального значения сигнала на выходе интегратора 2, соответствующего по времени знака сигнала в измерительной катуш- ⁴⁰ ке 1, срабатывают нуль-орган 3 и устанавливает первый триггер 4 в нулевое состояние, который переводит счетчик 7 в режим вычитания и разрешает формирователю 8 формирование второго импульса (фиг. 2г), по которому осуществляется запись в вычислительный блок 13 результата измерений в момент времени 62, соответствующего максимальному значению сигнала на выходе интегратора 2. ... При достижении заданного состояния на выходе счетчика 7, работающего в режиме вычитания, формирователем 8 формируется второй импульс (фиг. 26), вызывающий обнуление____ запоминающего элемента 11 и установку его в режим запоминания согласно пульс с выхода счетчика 7 устанавли-. вает второй триггер 5 в нулевое сос тояние. Последний блокирует электронный ключ 9 и запрещает прохождение импульсов с генератора 10 на вход счетчика 7. Одновременно с этим производится запись результата измерения в момент времени t₄ в вычислительный блок 13 (фиг.2в) и запрещение работы интегратора 2. Окончательный результат измерений отображается на индикационном табло 14 и сохра-’ няется до поступления очередного постоянного магнита в измерительную катушку 1.

Предлагаемое устройство позволяет примерно в 10 раз сократить время и не менее чем в 2 раза повысить точность измерения магнитного потока постоянных магнитов в условиях промышленного производства магнитов, в частности, для сейсмоприемников. '

Claims (2)

1 Изобретение относитс  к магнитны измерени м и может быть использован в полуавтоматических лини х контрол  посто нных магнитов простой формы в услови х промьгашенного производства . Целью изобретени   вл етс  повыш ние, быстродействи  и точности измерени  магнитного потока посто нных магнитов простой формы. На фиг. 1 представлена блок-схем предлагаемого устройства; на фиг, 2 временные диаграммы, иллюстр1-фующие работу устройства. Принцип работы устройства состои в интегрировании аналогового сигнала , поступающего с измерительной ка тушки при прохождении через нее посто нного магнита, последующем преобразовании проинтегрированного сигнала в цифровую форму и вычитании из сигнала, включающего полезнь1й сигнал и дрейф аналоговых уст-. ройств, усредненного значени  дрейфа , определенного на равноотсто щих от момента измерени  сигнала интервалах времени. Устройство дл  измерени  магнитного потока посто нных магнитов coдержит измерительную катушку 1, интегратор 2, нуль-орган 3, первый триггер 4, второй триггер 5, вход 6 внешнего управлени , счетчик 7 импульсов, формирователь 8 управл ющих импульсов, электронный ключ 9, генератор 10 тактовых импульсов, запоминающий элемент 11 пикового значени  аналогового сигнала, преобразователь 12 напр жение - код, вычислительный блок 3, индикационное табло 14. Измерительна  катушка 1 соединена с первым входом интегратора 2 и входом нуль-органа 3, выходом соединенного с первым входом первого триггера 4, второй вход которого  вл етс  входом 6 внешнего управлени  и соединен.с первым входом второго триггера 5. Второй вход последнего соединен с первым выходо счетчика 7, второй, третий и четвер тый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формировател  8,, а первый вход - с выходом электронног ключа 9, первый вход которого соединен с выходом генератора 10,, а вт рой вход - с выходом второго тригге ра 5 и с четвертым входом формирова тел  8, П тый вход последнего соеди 3 с выходом первого триггера 4 и нен вторым входом счетчика 7 а первый выход - со вторым входом интегратора 2, выход которого соединен с первым входом запоминающего элемента 1 1 , второй вход которого соединен со вторым выходом формировател  8, а выход - со входом преобразовател  12, выходом соединенного с первым входом вычислительного блока 13, второй вход которого соединен с третьим выходом формировател  8, и выход - с индикационным табло 14. Нуль-орган 3 представл ет собой компаратор, в котором на вход опорного сигнала подан нулевой потенциал. Счетчик 7 импульсов - реверсивный. Запоминающий элемент 1I пикового значени  аналогового сигнала представл ет собой последовательно соединенные амплитудный выпр митель и схему выборки и хранени  аналогового сигнала, эквивалентные известным. Вычислительный блок 13 представл ет собой БИС дл  микрокалькул тора и предназначен дл  выполнени  арифмети ескнх операций преобразованных в цифровую форму измер емых аналоговых сигналов по заданному алгоритму: (t.,)-N(tJ-N(t,,), где N(t ) и N(tT,) - количества импульсов , соответствующих дрейфу аналоговых устройств, измеренных в моменты време пи t и t на фиг. 2; N(t-) -количество импульсов , соответствующее сумме полезного сигнала и дрейфа аналоговых устройств, измеренное в момент времени tj равноудаленный от tj и tj, на фиг.2; N - результат вычислений , пропорциональный полезному сигналу и соответствующий изме-. р емому магнит ному потоку. Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход 6 сигн ла управлени  (фиг. 2а), опережающе го поступление контролируемого магн та в измерительную катушку 1, первы 4 и второй 5 триггеры устанавливаю . с  в единичное состо ние, счетчик 7 переводитс  в режим сложени , элект ронный ключ 9 открываетс  и пропускает импульсы с генератора 10 на .вход счетчика 7, на выходе которого после прохождени  р да импульсов устанавливаетс  состо ние, вызывающее срабатывание формировател  8 со ласно фиг. 26, которьй первым импул сом обнул ет запоминаюр;ий элемент 11 и устанавливает его в режим запо минани  согласно фиг. 2в. По первом импульсу формировател  8 (фиг. 2г) производитс  запись в вычислительный блок 13 первого результата изме рени , дрейфа в момент t, , а также формируетс  сигнал (фиг. 2д), разре шающий работу интегратора 2, на выходе которого по вл етс  сигнал, обусловленный дрейфом нул  интегратора 2, нарастающий на фиг. 2е. При прохождении контролируемого магнита через измерительную катушку 1 в ней наводитс  ЭДС, пропорциональ на  скорости изменени  магнитного потока (фиг. 2ж), котора  интегрируетс  интегратором 2 (диаграмма полезного сигнала и дрейфа на фиг.2з В момент достижени  максимального значени  сигнала на выходе интегратора 2, соответствующего по времени знака сигнала в измерительной катуш ке 1, срабатывают нуль-орган 3 и устанавливает первый триггер 4 в нулевое состо ние, который переводит счетчик 7 в режим вычитани  и разрешает формирователю 8 формирование второго импульса (фиг. 2г), по которому осуществл етс  запись в вычислительный блок 13 результата измерений в момент времени t, ответствующего максимальному значе нию сигнала на выходе интегратора

2. ..- При достижении заданного состо ни  на выходе счетчика 7, работающего в режиме вычитани , формирователем 8 формируетс  второйимпульс (фиг. 26), вызывающий обнуление запоминающего элемента 11 и установку его в режим запоминани  согласно со- фиг . 2в, а при достижении нулевого состо ни  на выходе счетчика 7 импульс с выхода счетчика 7 устанавли-. вает второй триггер 5 в нулевое состо ние . Последний блокирует электронный ключ 9 и запрещает прохождение импульсов с генератора 10 на вход счетчика 7. Одновременно с этим производитс  запись результата измерени  в момент времени tj в вычислительный блок 13 (фиг.2в) и запрещение работы интегратора 2, Окончательный результат измерений отображаетс  на индикационном табло 14 и сохран етс  до поступлени  очередного посто нного магнита в измерительную катушку 1. Предлагаемое устройство позвол ет примерно в 10 раз сократить врем  и не менее чем в 2 раза повысить точность измерени  магнитного потока посто нных магнитов в услови х промьшшенного производства магнитов, в частности, дл  сейсмоприемников. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  магнитного потока посто нных магнитов, содержащее измерительную катушку, интегратор , преобразователь напр жениекод , формирователь управл ющих импульсов и.индикационное табло, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности измерени , в него введены нульорган , два триггера, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, электронный ключ и счетчик , а также запоминающий элемент . пикового значени  аналогового сигна-. ла и вычислительный блок, причем вход нуль-органа подключен к первому входу интегратора и к измерительной катушке , а выход - с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с входом внешнего управлени  и с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй, третий и четвертый выходы последнего соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами формировател  управл ющих импульсов, второй вход элект-. ронного ключа соединен с выходом второго триггера и с четвертым входом формировател  управл ющих импульсов , п тый вход которого соединен с выходом первого триггера и вторым входом счетчика импульсов, а первый выход - с вторым входом интегратора , выход которого соединен с первым входом запоминающего элемента пикового значени  аналогового сигнала, второй вход которого соеди нен с вторым выходом формировател 

12690636

управл ющих импульсов, а выход - с входом преобразовател  напр жение код , выход которого соединен с первым входом вычислительног9 бло-. 5 ка, второй вход которого соединен с третьим выходом формировател  управл ющих импульсов, а выход - с индикационным табло.

Фиэ.г