SU154938A1

SU154938A1 -

Info

Publication number: SU154938A1
Application number: SU791097A
Authority: SU

Description

Известны приборы, использующие влени дерного магнитного резонанса (ЯМР) дл измерени больших посто нных токов. Однако они имеют ограниченный диапазон применени (не пригодны дл измерени токов ниже сотен ампер, так как потребл ема ими от источника измер емого тока мощность велика, и токов, начина от нул , так как индукци магнитного пол при малых значени х измер емого тока весьма мала).Instruments are known that use nuclear magnetic resonance (NMR) phenomena to measure high direct currents. However, they have a limited range of application (not suitable for measuring currents below hundreds of amperes, since the power consumed by them from the source of the measured current is great and the currents start from zero, since the induction of the magnetic field at small values of the measured current is very small ).

В предлагаемом цифровом амперметре посто нного тока используетс дополнительна подмагничивающа обмотка, надета на рмо и питаема от стабильного источника посто нного тока, в результате чего создаетс начальное нодмагничивание ферромагнитного рма. Эта позвол ет расширить диапазон измерени токов. Кроме того, дл устранени вли ни магнитных полей температуры и нестабильности подмагничивающего пол в предлагаемом цифровом амперметре посто нного тока имеетс два воздушных зазора в 1магнитопроводе преобразовател , в каждом из которых помещен датчик ЯМР. При нулевом значении измер емого тока разность между частотами ЯМР в обоих зазорах равна нулю, и при наличии измер емого тока - пропорциональна его величине.In the proposed DC digital ammeter, an additional biasing winding is used, worn on the rmo and powered from a stable dc source, as a result of which an initial magnetic magnetization of the ferromagnetic rm is created. This allows you to extend the range of current measurement. In addition, to eliminate the influence of temperature magnetic fields and instability of the magnetizing field in the proposed DC digital ammeter, there are two air gaps in the 1 magnet conductor of the converter, each of which contains an NMR sensor. At a zero value of the measured current, the difference between the NMR frequencies in both gaps is zero, and in the presence of the measured current, it is proportional to its value.

На фиг. 1 изобрал :ена структурна схема предлагаемого цифрового амнерметра посто нного тока с посто нным подмагничиванием; на фиг. 2-структурна схема цифрового амнерметра с дифференциальным преобразователем.FIG. Figure 1 depicts: a structural diagram of the proposed DC digital amnermeter with constant biasing; in fig. 2-block diagram of a digital amner meter with a differential converter.

Амперметр содержит преобразователь 1, датчик 2 ЯМР, измерительную цепь 3 ЯМР, индикатор резонанса 4, цифровое устройство 5 дл измерени частоты ЯМР, смеситель 6 и генератор 7, частота котоЛ 154938- 2 -The ammeter contains a transducer 1, an NMR sensor 2, a NMR measuring circuit 3, a resonance indicator 4, a digital device 5 for measuring the NMR frequency, a mixer 6 and a generator 7, the frequency of which is 154938-2 -

рого соответствует величине подмагничивающего пол . На рмо преобразовател намотана подмагничивающа обмотка Wn и измерительна обмотка Wx.pogo corresponds to the magnitude of the magnetizing floor. The magnetizing winding Wn and measuring winding Wx are wound around the converter transducer.

Выходна величина (частота) св зана с измер емым током выражением:The output value (frequency) is related to the current measured by the expression:

где /о - частота ЯМР, соответствующа полю начального подмагничива:н .и и «улевому з начению измер еМОТо тОКа;where / o is the NMR frequency corresponding to the field of the initial bias: ni and to the zero value of the measurement of TOKK;

/г - коэффициент преобразовани преобразовател ./ g is the conversion factor of the converter.

Дл получени пр мой зависимости между выходной величиной и измер емым током создают подмагничивающее поле такой величины, чтобы /о 10 (п - целое число, выбираетс таким, чтобы было удобно обнаруживать сигнал ЯМР). Если в получающемс на табло прибора числе не принимать во внимание крайнюю левую цифру (например, сдвинуть ее за пределы табло), то результат находитс в пр мой зависимости от измер емого тока. Этого можно достигнуть также, если смешать частоту ЯМР /S в зазоре преобразовател с частотой fo- Дл этого предусмотрен дополнительный генератор 7, частота которого /о соответствует величине начального подмагничивающего пол .In order to obtain a direct relationship between the output value and the measured current, they create a magnetizing field of such magnitude that / o 10 (n is an integer, is chosen so that it is convenient to detect the NMR signal). If the number on the instrument panel does not take into account the leftmost digit (for example, move it beyond the board), the result is directly dependent on the measured current. This can also be achieved by mixing the NMR / S frequency in the converter gap with the frequency fo. For this, an additional generator 7 is provided, the frequency of which / o corresponds to the value of the initial magnetizing field.

Начальное подмагничивающее поле д-южет быть также получепо при помощи посто нного магнита.The initial magnetic field d-southerner can also be obtained by means of a permanent magnet.

Однако, в случае использовани посто нных магнитов, погрешности приборов возрастут, так как они в значительной мере будут определ тьс гистерезисом магнитотвердого материала посто нного магнита и его малой магнитной проницаемостью. Дл , уменьщени указанных погрешностей и исключени вли ни внешних магнитных полей и температуры используют амперметры с дифференциальными преобразовател ми . Дифференциальные преобразователи с начальным подмагиичиваинем имеют два воздушных зазора S и 9 и две обмотки Wn и W. (из .мернтельиую и подмагничивающую). Ноток, создаваемый измер емым током, в одном зазоре складываетс с полем посто нного подмагпичивани , а в другом - вычитаетс из него. Следовательно, в одном зазоре будет частота ЯМР fx, .h, а в другом-fs. - /о-А/х. Частоты /X, и /X., Смешиваютс и на выходе омеаител 6 (фиг. 2) получают напр жение, частота которого пропОрцио-нальна 1ИЗ:мер еЛ101му току: Л - 2Ы.However, in the case of using permanent magnets, the errors of the devices will increase, since they will be largely determined by the hysteresis of the hard magnetic material of the permanent magnet and its low magnetic permeability. To reduce these errors and eliminate the effects of external magnetic fields and temperatures, use ammeters with differential converters. Differential transducers with an initial sub-magickinaine have two air gaps S and 9 and two windings Wn and W. (from groundwire and magnetizing). The current created by the measured current is folded in one gap with the field of constant punching, and in the other gap is subtracted from it. Therefore, in one gap will be the NMR frequency fx, .h, and in the other -fs. - / oa / x. The frequencies / X, and / X., Are mixed, and at the output of the heater 6 (Fig. 2), a voltage is obtained, the frequency of which is proportional to 1 OF: measures of current L: 2 - 2.

Использование дифференциальных преобразователей позвол ет создать цифровые амперметры с пределом измерени от нескольких миллиампер до дес тков ампер.The use of differential transducers allows the creation of digital ammeters with a measurement limit of several milliamperes to tens of amperes.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A digital DC ammeter with current measurement using nuclear magnetic resonance, containing a ferromagnetic impedance transducer, characterized by the fact that, in order to increase the sensitivity and extend the current measurement range, the pW is supplied with an additional biasing winding fed from stable dc source.

2. A set of pop. 1, characterized in that, in order to eliminate irregularities caused by the influence of external magnetic fields, temperature and instability of the magnetizing field, there are two air gaps in the magnetic core of the primary generator, in each of which a nuclear magnetic resonance sensor is placed, so that when the value is zero In this case, the difference between nuclear magnetic resonance frequencies in both gaps is zero, and in the presence of a measured current, it is proportional to its magnitude.

/ X-- / „+ AL,

/ Iv,