SU1406543A1 - Устройство дл возбуждени индукционных датчиков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитным измерени м. Устройство дл  возп буждени  индукционных датчиков содержит генератор 1, преобразователь 2 сигналов генератора, содержащего делитель 3 частоты, блок 4 управлени  и мультиплексоры 5, 6, усилитель 7 мощности, индукционный датчик 8. Устройство имеет повышенную точность воспроизведени  импульсов возбуждени  с одновременным уменьшением нелинейных искажений по четным гармони-.х кам. 3 ил. 2. табл.

Description

а ел

4;:)

СО

,« /

(jjt/f.f

Изобретение.относитс  к магнитным- изме-рени м и может быть использова- но в средствах измерений, испытаний и и контрол , примен емых при разработ- ке, изготовлении и испытани х ферро- зондовых магнитоме гров, магнитных , компасов и приборов на их основе.

Цель изобретени  - повышение точности воспроизведени  импульсов воз™ Q булодени  с одновременны1-т уменьшением : Нелинейных: искажений по четным гармо- I никам.

I На фиг. 1 представлена функциаль- : на  схема устройства дл  возбуждени  15 : индукционных датчиков; на фиг. 2 - ; пр -1нципиальна  схема блока управлени  ; устройства дл  возбуждени  индукцион- ; ных датчиков; на фиг, 3 - временные : диаграммы формировани  напр жени  20 : возбуждени  с длительностью импульса

: . jT ; 8

: Устройство (фиг. 1) содержит гене- ратор 1, преобразователь 2 сигналов генератора, включающий делитель 3 частоты5 блок 4 управлени  дл  управлени  работой двух мультиплексоров 5 и 6,-усилитель 7 мощности дл  согла; совани  устройства с индукционным

I датчиком 8 по мощности,

I Генератор 1 , например fyльтивиб- .ратор, вырабатывает импульсы пр мо- -угольной формы, которые с выхода генератора 1 поступают на делитель 3 35 частоты.

Делитель частоты представл ет собой синхронньй двоичный делитель частоты с выходом U, -U с частотами , соответственно, причем частоты св заны соотношением f 2f„ 4f-,- ... , где ,2,3,...

Минимальна  частота ., соответстп

вует частоте формируемого напр жени  возбуждени  и . Соотношение k между частотами f, и f определ етс  дискретностью формировани  длительности пр моугольных импульсов напр жени 

возбуждени  , где m - дискрет- ность формировани  длительности пр ,

30

f моугольного импульса с

J

Например , при дискретности

устройство формирует напр жени  возбуждени  с длительност ми пр моугольимпульсов

-Г

4

ЗТ

JT 2

0

5

0

5

3jif,

---. При этом коэффициент ,

VI

а количество выходов делител  3 частоты составл ет l .

Напр жение U, с частотой f., с выхода делител  3 частоты поступает на один из входов блока 4 управлени . Напр жени  U -U с частотами f-f

2- п

соответственно с выходов делител 

3 поступают на вторые (адресные) входы мультиплексоров 5 и 6.

Блок 4 управлени  представл ет собой коммутационное устройство, например галетный или кнопочный переключатель и т.д. На фиг. 2 изображен галетный переключатель на 3 направлени  и 5 положений. На неподвижные контакты галетного переключател  подаютс  сигналы U , - О и 1 (фиг, 1 и 2). Подвижные контакты г алетного переключател  соедин ютс  . с информационными входами мультиплексоров 5 и 6. На выходах блока управлени  формируетс  комбинаци  из сигналов, поступающих на его входы от делител  3 частоты и источника питани  (соответствующих о и 1), котора  определ ет длительность пр моугольных импульсов формируемого напр жени  возбуждени  Ug. Сигналы с выходов блока 4 управлени  поступают на первые (информационные ) входы мультиплексоров 5и6.

Мультиплексоры 5 и 6 представл ют собой кому.таторы напр жени  пр моугольной формы. На входы обоих муль- типлекГсоров (фиг. 1) поступают идентичные сигналы от делител  3 астоты и блока 4 управлени , На выходах муль- ти1шексоров при этом форг-шруютс  пр моугольные импульсы Y, , Yjj одинаковые по длительности и периоду повто рени , но сдвинутые по фаз вдруг относительно друга на 180° (jT) , Последнее достигаетс  за счет того, что одинаковые входные сигналы подаютс  на разные входы мультиплексо-. ров, Выходные сигналы мультиплексоров поступают на усилитель 7 мощности, который служит дл  согласовани  выходов-мультиплексоров 5 и 6 с нагрузкой 8 (например, с индукционным датчиком , построенным на феррозонде) по мощности и представл ет собой, например, инвертор.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает напр жение пр моугольной импульсной формы - меандр, которое поступает на преобразователь 2 сигналов генератора, в котором делитс  по частоте делителем 3 частоты (см. фиг. 1). На выходе делител  вырабатываютс  напр же- НИИ и,и с частотами соответственно .

Сигнал и, с частотой f, поступает на один из входом блока 4 управлени  На два других входа блока 4 управле- НИН подаютс  сигналы, соответствующие О и 1 (например, от источника питани ). На выходе блока 4 управлени  формируетс  комбинаци  из сигналов , поступающих на его вход. Эта комбинаци  сигналов определ ет длительность импульсов напр жени , возбеждени , вырабатьшаемого устройст- вом. Сигналы с выходов.блока 4 управлени  поступают на первые (информа- ционные) входы двух мультиплексоров 5 и 6. Одновременно на вторые (адресные ) входы мультиплексоров от делител  3 частоты поступают сигналы и,-и с частотами . соответст- венно. Как уже отмечалось выше, на выходе каждого из мультиплексоров 5 и 6 при этом формируетс  сигнал в виде однопол рных пр моугольных импульсов (Y, Y,j.- фиг. 1) с частотой f и длительностью импульсов, определ емой блоком 4 управлени , причем эти сигналы одинаковы по длительности и периоду следовани  импульсов, но сдвнуты по фазе друг относительно друга на 180 (Jl).

С выходов мультиплексоров 5 и 6 (табл. 1 и 2) сигналы поступают на входы усилител  7 мощности. При этом на выходе усилител  7 мощности форми руетс  напр жение возбуждени  индукционного датчика в виде знакопеременных пр моугольных импульсов с частотой f|, и длительностью Т ,

Рассмотрим работу мельтиплексоров 5 и 6. Обозначим инфомационные входы каждого мультиплексора Х, Х , Х, Xj, Х , Xg, Х, выход мультиплексора 5 - У 5 а мультиплексора

6- ;Y,.

Представим импульсные последова- тельности, получаемые на выходах мультиплексоров 5 и 6 (фиг. О Y, и Y соответственно как функции че

тырех переменных Ц -U . В табл. 1 Y и Y г представлены как функции .

Формирование напр жени  возбуждени  происходит, как видно из табл. за 16 тактов. Длительность 16 тактов соответствует периоду формируемого напр жени  возбуждени , т.е.

т -Л 2 , а один такт ---. о

На фиг. 3 показаны временные диаграммы формировани  напр жени  возбуждени  с длительностью импульса t Jl

составленные на основании

0 5 Q

5

0

сопоставлени  значений Y и Y в табл. 1. Из фиг. 3 следует, что Y, сдвинуто относительно Y- на 180° (3i). Сопоставл   значени  Y и Yg дл  всех длительностей импульсов напр жени  возбуждени  Т , получим, что Y 2 сдвинуты друг относительно друга на 180° (5Т)во всех рассматриваемых случа х.

Мультиплексор представл ет собой коммутатор сигналов. Коммутаци  осуществл етс  управл ющими сигналами (адресами), поступающими на адресные входы мультиплексора. При сопоставлении значений Y и Yf дл  каждого значени  1; (см. табл. I) получаетс , что Xj и X, , Х и Xg , X и Xg соответственно мультиплексоров 5 и 6 можно попарно объединить, т.к: на них подаютс  одинаковые сигналы. Например , рассмотрим Y и Y при формировании напр жени  возбуждени  с дли-

У тельностью импульса i -5-. Дл  формио ровани  такого напр жени  необходимо

на входы Х и X. мультиплексоров 5 и 6 соответственно подавать U, тогда с приходом адреса 000 (и , U , U) в первом такте Y будет иметь значение и,, т.е. 1, а с приходом адреса 100 (и, и., Ug ) в 9-м такте Y будет иметь значение U , т.е. 1.

Значение Y и Y последовательно дл  всех значений 7 , приведенных в табл. 1, представлены в табл. 2

Остальные входы соедин ютс  с шиной О.

Таким образом, чтобы получить любую из указанных длительностей и туль- сов напр жени  возбуждеии  на объеди - ненные входы мультиплексоров 5 и 6 с блока управлени  долла1Ь гюлаиатьс 

кодовые комбинации, приведенные в табл. 2. В общем случае при произтельностью импульсов и последовательно соединешше усилитель мощности и индукционный датчик, отличаю-

вольном количестве входов мультиплек - соров F«2,4,8,...,2 % где ,2,3,..., щ е е с   тем, что, с целью повыше- объедин гютс  х входы мультиплексорани  точности воспроизведени  импуль5 , где ,l,2,..., F-I, с.

сов возбуждени , преобразователь сигналов генератора выполнен в виде делител  частоты, блока управлени  10 и первого и второго мультиплексоров, при этом вход делител  частоты подключен к выходу генератора, первый выход - к первому входу блока управлени , выходы которого подключены к Устройство дл  возбуждени  индук- первым входам первого и второго мулы ционных датчиков, содержащее последо- типлексоров, адресные входы которых вательно соединенные генератор, пере- присоединены к остальным выходам страивае «)1й преобразователь сигналовделител  частоты, выходы мультиплекгенератора в знакопеременные пр мо-соров присоединены к входам усилитеугольные импульсы с измен емой длит 20 мощности.

Таблица i .

k входами мультиплексора 6,

F причем --- + .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   тельностью импульсов и последовательно соединешше усилитель мощности и индукционный датчик, отличаю-

   щ е е с   тем, что, с целью повыше- ни  точности воспроизведени  импульОбъединенные входы муль типлексоров 5 и 6

   Х„ X. о4

   Ui1

   X,Хд

   2 X.

   о о о о

   Таблица 2

   1 I о о

   Pl4Z.Z

   Orj AOr.,0