SU1413564A1 - Устройство дл измерени индукции переменного магнитного пол - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при точечных измерени х индукции переменного магнитного пол . Устройство содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, преобразователь. 2 Холла, широкополосный усилитель 3, блок (Б) 13 задержки, регистрирующий Б 14, экстрематор 5, аналого-цифровой преобразователь 4, регистры 9, 10, элементы И 6-8, триггер 12, счет- но-решак ций Б 11, включающий Б 15, 16 возведени  в квадрат, сумматор 17 и Б 18 дл  извлечени  корн  квадратного . Устройство имеет повышенную точность измерений, 2 ил.

Description

1 1А13564

Изобретение относитс  к магнитным измерени м, предназначено дл  измерений максималышх значений индукции переменного магнитного пол  в широком диапазоне частот с повышенньм быстродействием и точностью, и может быть использовано при точечных измерени х индукции переменного магнитного пол .

Цель изобретени  - повышение точ- ю ности измерений.

На фИ1. 1 приведена функциональна  структурна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства, .15

Устройство дл  измерени  индукции переменного магнитного пол  содержит последовательно соединенные генератор 1 пр моугольных импульсов, преобразокоторого  вл етс  выходом блока 11, вход соединен с выходом блока 18, в ходы которого соединены с соответст вующими выходами блоков 5 и 16.

Устройство работает следующим об разом.

При поступлении импульса Пуск (фиг, 26) преобразователь 2 Холла возбузкдаетс  пр моугольным импульсо тока (фиг, 2в), поступающим с генер тора I пр моугольных импульсов. Вы- ходное напр жение преобразовател  2 Холла, равное U (2irft+

U +arctg fj--) фиг. 2a, усиливаетс  ш

Uy m

рокополосным усилителем 3 до K-U и поступает на входы аналого-цифровог преобразовател  4 и экстрематора 5

ватель 2 Холла, широкополосный усили- 20 (Uy, - амплитуда напр жени  Холла,

тель 3, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразовател  4 и входом экстрематора 5, первый 6, второй 7 и Третий 8 элементы И, первый 9 и второй 10 регистры, счетно-решающий блок 11, триггер 12, блок 13 задержки и регистрирующий блок 14. Выход экстрематора 5 соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с управл ющим выходом генератора 1 пр моугольных импульсов, а выход - с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател  4, выход которого соединен с первыми входами первого 9 и второго 10 регистров, а их выходы - соответственно с первым и вторым входами счетно-решающего блока 11, выход которого соединен с регист- рирующим блоком 14. Управл ющий выход аналого-цифрового преобразовател  4 соединен с управл ющим входом ген ератора 1 пр моугольных импульсов через блок 13 задержки и первыми входами второго 7 и третьего 8 эле- ментрв И, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого 9 и второго 10 регистров, выход генератора пр моугольных импульсов 1 - с входом триггера 12, пр мой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 7, а инверсный с вторым входом третьего элемента И 8. Счетно-решающий блок 11 содержит два блока 15 и 16 возведени  в квадрат , входы которых соединены соответственно с первьм и вторым входами блока 11, сумматор 17 и блок 18 дл  извлечени  корн  квадратного, выход

25

3S

40

45

50

55

и„ - амплитуда напр жени  наводки, f - частота сигнала). При достижени выходным напр жением широкополосног усилител  3 (фиг. 2г) максимальног значени  экстрематор 5 вырабатывает импульс запуска (фиг. 2е) аналого- цифрового преобразовател  4. 3адержанньй относительно переднего фронт пр моугольного импульса тока (фиг.2 строб (фиг. 2д), поступающий с уп- равл ющего выхода генератора 1 пр моугольных импульсов на второй вход первого элемента И 6, устран ет лож ное срабатывание экстрематора 5 во врем  переходных процессов в широко полосном усилителе 3,

Код преобразованного в первом та те измерений максимального значени  выходного напр жени  (фиг, 2г) широ кополосного усилител  3 поступает н первые входы первого 9 и второго 10 регистров. Запись этого кода в перв регистр 9 производитс  импульсом, п ступающим на второй вход этого реги ра с выхода второго элемента И 7 (фиг, 2л), при этом с управл ющего выхода аналого-цифрового преобразов тел  4 на второй вход второго элеме та И 7 поступает импульс Конец пре обр. (фиг, 2ж), а на первый вход - разрешающий импульс с пр мого выход триггера 12 (фиг. 2к), управл емого с выхода генератора 1 пр моугольных импульсов. Импульс Конец преобр., задержанный блоком 13 задержки (фиг. 2з), поступает на управл емы вход генератора 1 пр моугольных импульсов и производит выключение ток управлени  преобразовател  2 Холла,

которого  вл етс  выходом блока 11, вход соединен с выходом блока 18, выходы которого соединены с соответствующими выходами блоков 5 и 16.

Устройство работает следующим образом .

При поступлении импульса Пуск (фиг, 26) преобразователь 2 Холла возбузкдаетс  пр моугольным импульсом тока (фиг, 2в), поступающим с генератора I пр моугольных импульсов. Вы- ходное напр жение преобразовател  2 Холла, равное U (2irft+

U +arctg fj--) фиг. 2a, усиливаетс  шиUy m

рокополосным усилителем 3 до K-U и поступает на входы аналого-цифрового преобразовател  4 и экстрематора 5,

5

S

0

5

0

5

и„ - амплитуда напр жени  наводки, f - частота сигнала). При достижении выходным напр жением широкополосного усилител  3 (фиг. 2г) максимального значени  экстрематор 5 вырабатывает импульс запуска (фиг. 2е) аналого- цифрового преобразовател  4. 3адер- жанньй относительно переднего фронта пр моугольного импульса тока (фиг.2в) строб (фиг. 2д), поступающий с уп- равл ющего выхода генератора 1 пр моугольных импульсов на второй вход первого элемента И 6, устран ет ложное срабатывание экстрематора 5 во врем  переходных процессов в широкополосном усилителе 3,

Код преобразованного в первом такте измерений максимального значени  выходного напр жени  (фиг, 2г) широкополосного усилител  3 поступает на первые входы первого 9 и второго 10 регистров. Запись этого кода в первый регистр 9 производитс  импульсом, поступающим на второй вход этого регистра с выхода второго элемента И 7 (фиг, 2л), при этом с управл ющего выхода аналого-цифрового преобразовател  4 на второй вход второго элемента И 7 поступает импульс Конец пре- обр. (фиг, 2ж), а на первый вход - разрешающий импульс с пр мого выхода триггера 12 (фиг. 2к), управл емого с выхода генератора 1 пр моугольных импульсов. Импульс Конец преобр., задержанный блоком 13 задержки (фиг. 2з), поступает на управл емый вход генератора 1 пр моугольных импульсов и производит выключение тока управлени  преобразовател  2 Холла,

31

Во врем  отсутстви  тока управлени  широкополосным усилителем 3 усиливаетс  только напр жение индукционной наводки U U cos2 S ft (фиг.2а) поступающее с выхода преобразовател  2 Холла (фиг. 2г), Усиленное напр жение индукционной наводки К- и„ п.остуг пает на входы аналого-цифрового преобразовател  4 и экстрематора 5. При достижении выходным напр жением широкополосного усилител  3 максимального значени  экстрематор 5 вырабатывает импульс запуска (фиг. 2е) аналого цифрового преобразовател  4. Задержа ный относительно заднего фронта пр моугольного импульса тока (фиг, 2в) строб (фиг. 2д), поступающий с управл ющего выхода генератора .1 пр моугольных импульсов на второй вход первого элемента И 6, устран ет ложное срабатывание экстрематора 5 во врем  переходных процессов в щирокоп лосном у:илителе 3.

Код преобразованного во втором такте измерений максимального значени  выходного напр жени  (фиг. 2г) широкополосного усилител  3 поступает на первые входы первого 9 и второго 10 регистров. Запись кода во второй регистр 10 производитс  импулсом , поступак цим на второй вход этого регистра с выхода третьего элемента И 8 (фиг. 2м), при этом с управл ющего выхода аналого-цифрового преобразовател  4 на второй вход третьего элемента И 8 поступает импульс Конец преобр. (фиг. 2ж), а на первый вход - разрещающий сигнал с инверсного вькода триггера 12 (фиг. 2к), управл емого с выхода генератора 1 пр моугольных импульсов. Импульс Конец преобр., задержанный блоком 13 задержки (фиг. 2з), поступает на управл емый вход генератора 1 пр моугольных импульсов и производит подготовку генератора 1 к запуску .

I Коды первого и второго тактов измерений поступают с выходов первого 9 и второго 10 регистров соответственно на первый и второй входы счетно-решающего блока 11 и св занные с ними первый 15 и второй 16 блоки возведени  в квадрат. В сумматоре 17 формируетс  разность кодов, поступающих на его два входа с выходов бло- ftoB 15 и 1, котора  соответствует напр жению

3564

и -К (и,,)-К и, к и,„.

Из этой разности кодов, поступающей на вход блока 18 извлечени  кор- 5 н  квадратного, на выходе последнего формируетс  код, соответствующий напр жению ,К)В, пропорциональному только измер емой магнитной индукции . Этот код поступает с выхода счетно-решающего блока 11 на регистрирующий блок 14.

Таким образом, предложенное устройство позвол ет провести измерени  индукции переменного магнитного пол 

10

15

0

за врем , не превышающее период частоты измер емого магнитного пол , так как именно за указанное врем  имеетс  возможность последовательно за два такта провести измерение максимальных значений напр жений V и .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   5 Устройство дп  измерени  индукции переменного магнитного пол , содержащее последовательно соединенные генератор пр моугольных импульсов, преобразователь Холла и широкополоС1И 1й усилитель, блок задержки, счетно-решающий блок и регистрирующий блок, отл и.чающее с   тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него введены экстрематор, аналого- цифровой преобразователь, два регистра , три элемента И, триггер, причем выход широкополосного усилител  соединен с входами аналого-цифрового преобразовател  и экстрематора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с управл ющим выходом генератора пр моугольных импульсов, а выход - с управл ющим входом аналого- цифрового преобразовател , выход которого соединен с первыми входами первого и второго регистров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами счетно-решающего блока, выход которого соединен с входом регистрирующего блока, причем упра вл ющий выход аналого-цифрового преобразовател  соединен через блок задер.жки с входом управлени  генератора пр моугольных импульсов и

   5

   0

   5

   0

   5

   первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых саедиие- ны соответственно с вторыми входами первого и второго регистров, а вторые

   51413564 6

   входы соответственно с пр мым и ин- рого соединен с выходом генератора вареным выходами триггера, вход кото- пр моугольных импульсов.