SU379884A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКЦИИ СЛАБЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области магнитных измерений и может быть использовано дл  измерени  с повышенной точностью индукции слабых посто нных магнитных полей.

В известных устройствах дл  измерени  магнитной индукции с датчиком Холла при измерении слабых магнитных полей (меньше 0,5 гаусс) выделение и измерение полезного сигнала - э. д. с. Холла, пропорционального магнитной индукции, происход т на уровне помехи (напр жени  от неэквипотенциальности ), значительно превышающем уровень полезного сигнала, что снижает быстродействие и ограничивает точность измерени  вследствие насыщени  избирательного усилител  помехой и ограниченного диапазона работы синхронного детектора.

Цель изобретени  - повыщение точности и быстродействи  устройства.

Это достигаетс  введением в схему устройства сумматора, включенного между автоматическим переключателем и избирательным усилителем, и последовательно включенных автоматического прерывател , усилител  частоты коммутации, фазочувствительного выпр мител  и управл емого делител  напр жени , выход которого подсоединен к сумматору , а второй вход - к источнику переменного тока. При этом управл юща  цепь фазочувствительного выпр мител  через схему управлени  подключена к коммутационному генератору , а вход автоматического прерывател  - к выходу синхронного детектора.

Блок-схема измерител  представлена на фиг. 1, а эпюры выходных напр жений отдельных узлов - на фиг. 2.

Измеритель работает следующим образом.

Автоматический переключатель 1, управл емый через схему 2 управлени  коммутационным генератором 3, поочередно попарно подключает токовые и холловские электроды датчика 4 Холла к источнику 5 переменного тока и одному из входов сумматора 6, причем в одном из положений автоматического переключател  выходной сигнал датчика инвертируетс . В результате такой коммутации в одном положении автоматического переключател  выходной сигнал датчика состоит из суммы э. д. с. Холла (вх) и напр жени  от неэквипотенциальности (U) U , а в другом - из их инвертированной разности, т. е. /д :-(еж-6нэ) (эпюра в,

фиг. 2). Промодулированный частотой коммутации выходной сигнал датчика с выхода сумматора 6 поступает на вход избирательного усилител  7, настроенного на частоту тока питани  датчика, усиливаетс  и подаетс  на вход синхронного детектора 8, управл емого напр жением частоты тока питани  датчика . С выхода синхронного детектора 8 снимаетс  выпр мленное напр жение, нромодулированное нр моугольным напр жением частоты коммутации (энюра г, фиг. 2).

Автоматический прерыватель 9, работающий синхронно с переключателем Л в такте коммутации, в котором выходной сигнал датчика равен Уд -ex-i-Una, подключает выход синхронного детектора 8 к избирательному усилителю 10 напр жени , настроенному на частоту коммутации (эпюра д, фиг. 2). С выхода усилител  10 на вход фазочувствительного выпр мител  11, управл емого через схему 2 коммутационным генератором 3, поступает только неременное напр жение частоты коммутации, амплитуда которого пропорциональна выходному сигналу датчика, равному и (эпюра е, фиг. 2). Посто нное напр жение с выхода выпр мител  // подаетс  в управл ющую цепь управл емого делител  12 напр жени , на вход которого поступает напр жение частоты тока питани  датчика. Выходное напр жение делител  подаетс  на вход сумматора 6 в противофазе с выходным сигналом датчика, поступающим на другой вход сумматора (эпюра 3, фиг. 2). Если выходной сигнал управл емого делител  напр жени  равен дн , то результирующее напр жение на выходе сумматора 6 в одном из тактов коммутации равно f/p /7д- /дн бж+бнэ- (-е,+1/нэ).. а в другом такте коммутации и; 1/; e +t/H3 - () 0 (эпюра и, фиг. 2). Таким образом, максимальный уровень сигнала на выходе сумматора не превышает удвоенного значени  э. д. с. Холла, пропорциональной измер емой магнитной индукции . Поскольку коэффициент делени  управл емого делител  12 напр жени  пропорционален напр жению /7д -ех+(Унэ, то цепь обратной св зи действует таким же образом во всем диапазоне значений измер емой магнитной индукции.

После подавлепи  помехи от неэквипотенциальности , выходной сигнал сумматора 6

усиливаетс  избирательным усилителем 7 и выпр мл етс  синхронным детектором 8. Переменное напр жение частоты коммутации на выходе синхронного детектора усиливаетс  усилителем 13 напр жени , настроенным на частоту коммутации, и выпр мл етс  фазочувствительным выпр мителем 14, управл емым через схему 2 коммутационным генератором 3.

Посто нное напр жение на выходе фазочувствительного выпр мител  14, пропорциональное значению магнитной индукции, измер етс  выходным прибором 15. Возможна  погрешность от неполного подавлени  сигнала помехи на выходе сумматора не оказывает вли ни  на конечный результат измерени , так как помеха на выходе синхронного детектора дает посто нное, а не переменное напр жение.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  индукции слабых посто нных магнитных полей, содержащее датчик Холла, автоматический переключатель , схему управлени , коммутационный генератор, источник переменного тока, избирательный усилитель, синхронный детектор,

усилитель напр жени  частоты коммутации, фазочувствительный выпр митель и регистрирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , оно снабжено сумматором, включенным между автоматическим переключателем и избирательным усилителем, и последовательно включенными автоматическим прерывателем, усилителем частоты коммутации, фазочувствительцым выпр мителем и управл емым делителем напр жени , выход последнего подключен к сумматору, а второй вход - к источнику переменного тока, причем управл юща  цепь фазочувствительного выпр мител  через схему управлени  подключена к коммутационному генератору, а вход автоматического прерывател  к выходу синхронного детектора .

-Qr1-/ri-

V