SU1698860A1

SU1698860A1 - Цифровой измеритель магнитной индукции

Info

Publication number: SU1698860A1
Application number: SU894703338A
Authority: SU
Inventors: Игорь Петрович Смирнов; Альберт Никитович Фойда; Олег Трофимович Чигирин; Юрий Трофимович Чигирин
Original assignee: Научно-исследовательский институт "Квант"
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-12-15

Abstract

Изобретение относитс к технике Магнитных измерений и предназначено дл измерени в широком диапазоне индукции посто нных магнитных полей. Цель изобретени - повышение точности измерени при одновременном определении направлени магнитной - достигаетс введением генератора 13 импульсов , счетчика 14, дешифратора 15, элементов И 20, 18, 19, 24 к 23, индикатора 11 знака, триггеров 17, 16 и 21 и элемента НЕ 22. Измеритель также содержит источник 3 питани , фазочувствительный элемент 8 и последовательно соединенные датчик 1 Холла, переключатель 2, синхронный детектор 4, преобразователь 5 напр жение - число импульсов, реверсивный счетчик

Description

тенциала на его первом входе с выхо- 30 образом, во втором такте блок 10 упда фазочувствительного блока 8.

Поэтому блок 10 управлени не измен ет свой выходной сигнал на п том выходе блока 10 управлени и реверсивный счетчик 6 во втором такте работает на сложение.

В результате, во втором такте реверсивный счетчик 6 фиксирует число импульсов, пропорциональное ЭДС Холла.

Nz N + N K Kfc|lX + UH9| + + K,K2llx - UH,l 2К,Кг|1к| 2K,Kalx.

При I lx I Ј I U ц э |, + В выходные сигналы датчика 1 Холла будут Н (1Х + ииэ), И2 (1Х - UK9).

Во втором такте сигнал на выходе (фиг. 3) фазочувствительного блока 8 (положительной пол рности) вл етс разрешающим дл элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступает разрешающий потенциал с триггера 17, который в первом такте не измен ет свое состо ние.

При поступлении во втором такте управл ющего сигнала на третий вход с дешифратора 15 элемент И 18 срабатывает и выдает сигнал на счетный вход триггера 16 реверса.

Триггер 16 реверса срабатывает и переходит в единичное состо ние.

35

4D

равлени не измен ет свой выходной сигнал на п том выходе и реверсивный счетчик 6 во втором такте работает на сложение

N2 N + N2 + ииэ| + - + K K211X - и„9| 2К,11,11x1 2К,К,1

гПри |lxl 1ицэ( , - В выходные сигналы датчика 1 Холла Н (- 1Х +

+ ичэ, иа (-ix - иК9).

Во втором такте сигнал на выходе (фиг. 3k) фазочувствительного блока 8 (положительной пол рности) вл етс разрешающим дл элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступает 45 разрешающий потенциал с триггера 17, который в первом такте не измен ет свое состо ние.

При поступлении управл ющего сиг- . нала во втором такте с дешифратора 15 5Q на третий вход элемента И 18, последний срабатывает и выдает сигнал на счетный вход триггера 16 реверса. Триггер 16 реверса срабатывает и переходит в единичное состо ние.

Таким образом, блок 10 управлени измен ет свой выходной сигнал на п том выходе. Поэтому во втором такте реверсивный счетчик 6 работает на вычитание.

55

5

D

N2 N + N2 + ииэ| + - + K K211X - и„9| 2К,11,11x1 2К,К,1

+ ичэ, иа (-ix - иК9).

Во втором такте сигнал на выходе (фиг. 3k) фазочувствительного блока 8 (положительной пол рности) вл етс разрешающим дл элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступает 5 разрешающий потенциал с триггера 17, который в первом такте не измен ет свое состо ние.

При поступлении управл ющего сиг- . нала во втором такте с дешифратора 15 Q на третий вход элемента И 18, последний срабатывает и выдает сигнал на счетный вход триггера 16 реверса. Триггер 16 реверса срабатывает и переходит в единичное состо ние.

5

Когда число в реверсивном счетчике 6 во втором такте станет равным нулю, срабатывает элемент И -19 и выдает сигнал на второй нулевой вход триггера 16 реверса, который переходит в единичное состо ние и измен ет свой выходной сигнал на п том выходе.

Таким образом, блок 10 управлени во втором такте второй раз измен ет направление счета в реверсивном счетчике 6, т.е. реверсивный счетчик 6 снова начинает работать на сложение. В результате, после второго такта

реверсивный счетчик 6 фиксирует число импульсов, пропорциональное ЭДС Холла

N2 + UK9| K,Kt|lx + UH5 - lx + 1x1 К Кв|ииэ - 1Х( + 2К,К2|1Г|

ииэ - 1Х1

N z +

I

,//

N5- N - Ni + Ni КдКг -К,К2|ии - 1х|+2К,Кг|1х| 2К,К21Л Результат измерени после преобразовани выходного кода реверсивного счетчика 6 в двоично-дес тичном дешифраторе 9 считываетс цифровым отсчетным устройством 7..

Определение направлени магнитной индукции ПРОИСХОДИТ следующим образом .

При | 1Х UHaj, + В. В первый такт измерени сигнал с выхода фа- зочувствительного элемента (отрицательной пол рности), пройд через элемент НЕ 22 вл етс разрешающим дл элемента И 24. Поэтому при поступ лении управл ющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управлени , в первом такте элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал на единичный вход триггера 2.1. Триггер 2.1 переходит в единичное состо ние и выдает разрешающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте при поступлении управл ющего сигнала с шестого выхода блока 10 . управлени элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал (что соответствует положительному направлению .магнитной индукции) на индикатор 11 знака.

При |1К| 1Инэ и - В. В первый такт измерени сигнал, положительной пол рности, поступающий через элемент НЕ 22 с выхода фазочузствительного блока 8, вл етс запрещающим дл элемента И 24.

Поэтому при поступлении управл ющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управлени , в первом такте элемент И 24 не срабатывает. Таким об

0

г

0

25

30

35

40

45

50

55

разом, триггер 21 остаетс в первоначальном состо нии и выдает запрещающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте при поступлении управл ющего сигнала с шестого выхода блока 10 .управлени , элемент И 23 не срабатывает . Это соответствует отрицательному направлению магнитной индукции - В.

При |1Х c |Uh(|, + В. В первый такт измерени сигнал отрицательной пол рности , поступающий через элемент НЕ 22 с выхода фазочувствительного блока 8, вл етс разрешающим дл элемента И 24,

Поэтому при поступлении управл ющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управлени , в первом такте элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал на единичный вход триггера 21.

Триггер 21 переходит в единичное состо ние и выдает разрешающий потенциал на элемент И 23.

Во втором такте при поступлении управл ющего сигнала с шестого выхода блока 10 управлени , элемент И 23 срабатывает и выдает сигнал на индикатор 11 знака,

ч

При Ux| . 1инэ| и - В. В первый - такт измерени сигнал отрицательной пол рности, поступающий через элемент НЕ 22 с выхода фазочувствительного блока 8, вл етс разрешающим дл

элемента И 24. Поэтому при поступлении управл ющего сигнала с восьмого выхода блока 10 управлени , в первом такте элемент И 24 срабатывает и выдает сигнал на единичный вход триггера 21, который срабатывает и выдает разрешающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте (поскольку уро- сигнала во втором такте больше, чем в первом такте) срабатывает элемент И 19. Когда число в реведсивном счетчике 6 равно нулю, управл ющий сигнал элемента И 19 с седьмого выхода блока управлени поступает на нулевой вход триггера 21 и измен ет его состо ние. Триггер 21 выдает запрещающий потенциал на элемент И 23. Во втором такте при поступлении управл ющего сигнала с шестого выхода блока 10 управлени , элемент И 23 не срабатывает. Это соответствует отрицательному направлению магнитной индукции

- т

И.

Claims

1.Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий последовательно соединенные датчик Холла, переключатель , синхронный детектор, преобразователь напр жение - код, состо щий из последовательно соединенных преобразовател напр жение - JQ число импульсов и реверсивного счетчика , двоично-дес тичный дешифратор

и цифровое отсчетное устройство, а т.акже источник питани , соединенный с вторыми входами переключател , и j фазочувствительный блок, подключенный к сигнальному входу синхронного детектора, причем управл ющие входы синхронного детектора и фазочувстви- тельного блока соединены с управл - JQ ющим входом источника питани , о т- личающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены индикатор знака, блок формировани знака и блок управлени , 25 при этом первый -вход блока управлени соединен с выходом фазочувствитель- ного блока, второй вход блока управлени подключен к выходу реверсивного счетчика, выходы блока управлени -JQ с первого по восьмой соответственно соединены с управл ющим входом переключател , запускающим входом преобразовател напр жение - число импульсов , с нулевым входом реверсивного счетчика и первым входом блока формировани знака, с управл ющим входом двоично-дес тичного дешифратора, с входом реверса реверсивного счетчика , с вторым, третьим и четвертым входом блока формировани знака, п тый вход которого соединен с первым входом блока управлени , выход блока формировани знака подключен к входу индикатора знака.

2.Цифровой измеритель по п. 1 отличающийс тем, что блок управлени включает в себ последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, дешифратор, а также два триггера и три элемента И, 50

40

45

Q

Q 5 Q

0

5

при этом первый выход дешифратора соединен с первым выходом блока управлени , второй выход дешифратора соединен с вторым выходом блока управлени , третий выход дешифратора соединен с третьим.выходом блока управлени , первым нулевым входом первого триггера и нулевым входом второго триггера, четвертый выход дешифратора соединен с четвертым выходом блока управлени 9 п тый выход дешифратора соединен с шестым выходом блока управлени и первыми входами первого и второго элемента И, шестой выход дешифратора соединен с первым входом третьего элемента И и восьмым выходом блока управлени , седьмой выход блока управлени соединен с вторым нулевым входом первого триггера и выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока управлени , п тый выход блока управлени соединен с выходом первого триггера , счетный вход которого соединен с-выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и перюым входом блока управлени .

3. Цифровой измеритель по п. 1, отличающийс тем, что блок формировани знака выполнен в виде последовательно соединенных элемента НЕ, четвертого элемента И, третьего триггера и п того элемента И, первый вход блока формировани знака соединен с первым нулевым входом третьего триггера, второй нулевой вход которого соединен с третьим входом блока формировани знака ,п тыР вход которого соединен с входом эле- i мента НЕ, второй вход четвертого элемента И соединен с первым входом блока формировани знака, второй вход которого соединен с вторым входом п того элемента И, выход которого соединен с выходом блока формировани знака.

со

00

.с

Irtcoacot . йФ « 8)

f |/Ar/ yw 5

и,ехч u,

щ Јх-им еж -и„

щ Јх-им еж -и„9