SU424093A1 - DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METER - Google Patents
DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METERInfo
- Publication number
- SU424093A1 SU424093A1 SU1637877A SU1637877A SU424093A1 SU 424093 A1 SU424093 A1 SU 424093A1 SU 1637877 A SU1637877 A SU 1637877A SU 1637877 A SU1637877 A SU 1637877A SU 424093 A1 SU424093 A1 SU 424093A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- output
- input
- magnetic induction
- integrator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к области магнитных измерений и может быть использовано дл измерени с повышенной точностью индукции посто нных магнитных нолей в широком диапазоне ее значений.The invention relates to the field of magnetic measurements and can be used to measure, with enhanced accuracy, induction of permanent magnetic fields in a wide range of its values.
Известные цифровые измерители магнитной индукции с датчиками Холла содержат последовательно соединенные автоматический переключатель , избирательный усилитель, линейный детектор и второй автоматический переключатель , работающий синхронно с первым, запоминающий конденсатор и интегрирующее RC-звено, при этом управл ющие цепи автоматических переключателей соединены со схемой управлени , выход датчика через разв зывающий трансформатор подключен к одному из входов первого автоматического переключател , к другому входу которого подключен низкоомный резистор, один из выходов второго автоматического переключател подключен через интегрирующее звено к одному из входов нуль-органа, а другой выход переключател соединен со вторым входом нульоргана , к которому также подключен запоминающий конденсатор.Famous digital magnetic induction meters with Hall sensors contain a series-connected automatic switch, a selective amplifier, a linear detector and a second automatic switch working synchronously with the first, a storage capacitor and an integrating RC element, with the control circuits of the automatic switches connected to the control circuit, output sensor through an isolation transformer is connected to one of the inputs of the first automatic switch, to the other input of which unplugged low resistance resistor, one of the outputs of the second automatic switch connected via the integrating unit to one of the inputs nulorgana and the other output of the switch is connected to the second input nulorgana to which is also connected to a storage capacitor.
Однако в известном устройстве на результат измерени могут оказывать вли ние временные и температурные нестабильности параметров элементов интегрирующего звена и генератора счетных импульсов. Кроме того.However, in a known device, the temporal and temperature instabilities of the parameters of the elements of the integrator and the generator of counting pulses can affect the measurement result. Besides.
по вл етс погрещность измерени , вносима элементом пам ти.the measurement error introduced by the memory element appears.
Дл повыщени точности измеритель предложенной конструкции снабжен источником опорного напр жени , преобразователем «код-напр жение и регистром пам ти, при этом входы регистра подключены к счетчику, а выходы - ко входам преобразовател «код-напр жение, выход которого соединен с одним контактом второго автоматического переключател , другой контакт которого подключен к источнику опорного напр жени , а выход к интегратору, причем управл ющие цепи регистра пам ти и цепи установки счетчика в нулевое состо ние соединены со схемой управлени .To improve accuracy, the meter of the proposed design is equipped with a voltage source, a code-voltage converter and a memory register, while the register inputs are connected to a counter, and the outputs are connected to the code-voltage converter inputs, the output of which is connected to one contact of the second an automatic switch, the other contact of which is connected to the source of the reference voltage, and the output to the integrator, the control circuits of the memory register and the circuit for setting the counter to the zero state are connected to the control circuit Yeni.
На фиг. I изображена блок-схема цифрового измерител магнитной индукции; на фиг. 2 - временна диаграмма напр жений.FIG. I shows a block diagram of a digital magnetic induction meter; in fig. 2 - time diagram of voltages.
В блок-схему, изображеннуЕО на фиг. 1, включены: избирательный усилитель 1, линейный детектор 2, автоматический переключа-тель 3, низкоомный резистор 4, датчик Холла 5, источник переменного тока 6, нуль-орган 7, интегратор 8, автоматический переключатель 9, источник опорного напр жени 10, генератор тактовых импульсов 11, схема управлени 12, ключ 13, генератор счетных импульсов 14, счетчик 15, регистр пам ти 16, преобразователь «напр жение-код 17, симметрирующийIn the block diagram shown in FIG. 1, included: a selective amplifier 1, a linear detector 2, an automatic switch 3, a low-resistance resistor 4, a Hall sensor 5, an alternating current source 6, a zero-organ 7, an integrator 8, an automatic switch 9, a reference voltage source 10, a generator clock pulses 11, control circuit 12, key 13, counting pulse generator 14, counter 15, memory register 16, voltage-to-code converter 17, balancing
трапсфорглатор 18, цифровое отсчетное устройство 19.trapsforgator 18, digital reading device 19.
Измерение производитс в два такта. В одном такте на вход избирательного усилител 1, соединенного с линейным детектором 2, через автоматический нереключатель 3 нодаетс напр} жен1 е, снимаемое с низкоомного резистора 4, включенного в цень нитанн датчика Холла 5 от источника переменного тока 6. Усиленное и выпр мленное напр жение подаетс на один из входов нуль-органа 7 н онредел етс выражениемThe measurement is performed in two cycles. In one cycle to the input of the selective amplifier 1, connected to the linear detector 2, through an automatic non-switch 3, the voltage is removed from the low-impedance resistor 4 included in the center of the Hall sensor 5 from the AC source 6. Reinforced and rectified voltage is fed to one of the inputs of the null organ 7 is determined by the expression
u,k,kjcpR.,(1)u, k, kjcpR., (1)
где ki - коэффициент передачи усилител ; kz - коэффициент передачи линейногоwhere ki is the gain of the amplifier; kz - linear transmission coefficient
детектора;detector;
/ср - среднее значение выпр мленного тока питани датчика;/ sr - the average value of the rectified power supply current of the sensor;
До - ннзкоомный резистор в цепи питани датчика.A dc is an impedance resistor in the sensor supply circuit.
На другой вход нуль-органа 7 поступает линейно измен ющеес напр жение с выхода интегратора 8, на вход которого через автоматический переключатель 9 подаетс сигнал от источника опорного напр жени 10. Наклон линейно измен ющегос напр жени на выходе интегратора онредел етс выражениемThe other input of the zero-body 7 receives a linearly varying voltage from the output of the integrator 8, to the input of which through the automatic switch 9 a signal is supplied from the source of the voltage 10. The slope of the linearly varying voltage at the integrator's output is determined by
tg0. .(2)tg0. . (2)
где 6 - угол наклона линейного нанр жени ;where 6 is the angle of inclination of the linear structure;
iJon - нанр жение опорного нсточника; Т - посто нна времени интегратора. Одновременно с началом развертки линейного напр жени генератор тактовых имнульсов 11 через схему управлени 12 при помощи ключа 13 подключает выход генератора счетных импульсов 14 ко входу счетчика 15.iJon - the design of the reference ntochnik; T is the integrator time constant. Simultaneously with the start of the sweep of the linear voltage, the generator of clock pulses 11 through the control circuit 12 with the help of a switch 13 connects the output of the generator of counting pulses 14 to the input of the counter 15.
При равенстве сравниваемых напр жений нуль-орган 7 при помощи ключа 13 отключает счетчик 15 от генератора счетных импульсов 14. Число подсчитанных импульсов будет равноIn case of equality of the compared voltages, the null-organ 7 by means of the key 13 disconnects the counter 15 from the generator of counting pulses 14. The number of counted pulses will be equal to
Л. Af,(3)L. Af, (3)
где /1 - временной интервал,where / 1 is the time interval
/ - частота генератора счетных импульсов ./ is the frequency of the counting pulse generator.
В соответствии с обозначени ми, прин тыми на фнг. 2, имеемIn accordance with the notation adopted on the fng. 2, we have
. ,. ,
Подставив в (4) выражени (1) и (2), получимSubstituting in (4) the expressions (1) and (2), we obtain
Й,йа/ср/ о7 Y, YA / Wed / O7
, ZZ
f/onf / on
Тогда число импульсов УУ в соответствии с (3) и (5) равноThen the number of pulses of the SU in accordance with (3) and (5) is equal to
л/ - l i z cpKaTfl / l i z cpKaTf
л 1 .l 1.
/оп/ op
Таким образом, в конце первого такта измерени число подсчитанных имнульсов Л будет зафиксировано счетчиком в виде цифрового статического кода, который по сигналу со схемы управлени 12 переноситс в регистр пам ти 16 и с помощью преобразовател «напр жение-код 17 обратно преобразуетс в соответствующее напр жение 1/2, онредел емое выралсениемThus, at the end of the first measurement cycle, the number of counted pulses L will be fixed by a counter in the form of a digital static code, which is transferred to the memory register 16 by a signal from the control circuit 12 and converted by means of a voltage-code converter 17 to the corresponding voltage 1/2, determined by vyralseny
ft „ „ k k-iffpRfiTfft „„ k k-iffpRfiTf
(7)(7)
LJ п - ill - -Lj n - ill - -
f/onf / on
где т - коэффициент обратного преобразовани .where t is the inverse transform coefficient.
Во втором такте измерени на вход избирательного усилител 1 через автоматический переключатель 3 и симметрирующий трансформатор 18 подаетс выходное нанр жение датчика 5. При этом выпр мленное напр жение бз на входе нуль-органа 7 будет равноIn the second measurement cycle, the output amplifier of the sensor 5 is fed to the input of the selective amplifier 1 via an automatic switch 3 and a balancing transformer 18. In this case, the rectified voltage bz at the input of the zero body 7 will be equal to
и, - Sk,k,I,B,(&)and, - Sk, k, I, B, (&)
где S - удельна чувствительность датчика кwhere S is the specific sensitivity of the sensor to
индукции;induction;
В - измер ема магнитна индукци . На другой вход нуль-органа 7 поступает линейно измен ющеес напр жение с выхода интегратора 8, на вход которого через автоматический переключатель 9 подаетс нанр жение с выхода преобразовател «напр жение-код. Наклон линейного напр жени на выходе интегратора будет определ тьс выражениемB - measured magnetic induction. The other input of the zero-body 7 receives a linearly varying voltage from the output of the integrator 8, to the input of which through the automatic switch 9 is supplied the voltage from the output of the voltage-code converter. The slope of the linear voltage at the output of the integrator will be determined by the expression
if.if.
mktkffcpRofmktkffcpRof
tge.-- tge .--
(9)(9)
В дальнейщем работа схемы происходит аналогично нервому такту измерени . При этом число нодсчитанных импульсов будет равпоIn the future, the operation of the circuit is similar to the nerve measurement cycle. The number of counted pulses will be equal to
Л. t,lL. t, l
(10)(ten)
где Га - временной интервал.where ga is the time interval.
В соответствии с обозначени ми на фиг. 2 имеемIn accordance with the notation in FIG. 2 we have
t. tget. tge
(П)(P)
(И) выражени (8) и (9), по (Ii) expressions (8) and (9), by
(12) mRaf(12) mRaf
число имнульсов NZ в соответствии с (12) равноthe number of NZ impulses in accordance with (12) is equal to
Л/, - 1 В. L /, - 1 V.
(13) mRo(13) mRo
Обозначив °Denoted °
через коэффициент пропорmRo циональности k, имеемthrough the coefficient of proportionality of k, we have
Л , kSB.(14)L, kSB. (14)
Таким образом, на вход счетчика 15, установленного к началу второго такта измерени в нулевое состо ние сигналом со схемы управлени 12, поступает число импульсов NZ, которое счетчик зафиксирует в виде цифрового статического кода. Состо ние счетчика индицируетс цифровым отсчетным устройством 19.Thus, the input of the counter 15, set to the beginning of the second measurement cycle, to the zero state by a signal from the control circuit 12, receives the number of pulses NZ, which the counter will record as a digital static code. The state of the counter is indicated by the digital reading device 19.
Автоматические переключатели 3 и 9 соединены через схему управлени 12 с генератором тактовых импульсов 11, осуществл ющим двухтактную последовательность преобразований .The automatic switches 3 and 9 are connected via a control circuit 12 to a clock pulse generator 11, which performs a push-pull sequence of conversions.
На основании выражени (13), в которое не вход т такие параметры, как посто нна времени интегратора, частота.генератора счетных импульсов, коэффициенты передач избирательного усилител и линейного детектора и ток питани датчика, можно сделать вывод, что число подсчитанных импульсов Л/2 пропорционально измер емой магнитной индукции и не зависит как от изменени коэффициентов передач усилител и детектора и нестабильности тока питани датчика, так и от изменени параметров элементов интегратора и генератора счетных импульсов. Кроме того, схема измерител не содержит запоминающего устройства , что исключает погрещность измерени , обусловленную нестабильностью его параметров .Based on expression (13), which does not include parameters such as the integrator time constant, the frequency of the generator of counting pulses, the transmission coefficients of the selective amplifier and the linear detector, and the sensor supply current, it can be concluded that the number of counted pulses is L / 2 proportional to the measured magnetic induction and does not depend on the change in the transmission ratios of the amplifier and detector and the instability of the sensor supply current, or on the change in the parameters of the elements of the integrator and the generator of counting pulses. In addition, the meter circuit does not contain a memory device, which eliminates measurement errors due to the instability of its parameters.
Предмет изобретени Subject invention
Цифровой измеритель магнитной индукции, содержащий датчик Холла с симметрирующимDigital magnetic induction meter containing a Hall sensor with balun
трансформатором на выходе и с низкоомным резистором в цепи питани датчика от источника переменного тока, последовательно соединенные автоматический переключатель, избирательный усилитель и линейный детектор,an output transformer and a low-resistance resistor in the sensor supply circuit from an AC source, connected in series by an automatic switch, a selective amplifier and a linear detector,
подключенный к одному входу нуль-органа, другой вход которого через интегратор св зан со вторым автоматическим переключателем, работающим синхронно с первым, а выход - с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, третий вход - через схему управлени к выходу генератора тактовых импульсов , выход же ключа через счетчик св зан с цифровым отсчетным устройством, о т л и ч аю щ и и с тем, что, с целью повыщени точности , он снабжен источником опорного напр жени , преобразователем «код-напр жение и регистром пам ти, входы которого соединены с выходами счетчика, а выходы - со входами преобразовател «код-напр жение, выход последнего соединен с одним контактом второго автоматического переключател , второй контакт которого подключен к выходу источника опорного напр жени .connected to one input of a null organ, the other input of which is connected via the integrator with a second automatic switch operating synchronously with the first, and the output with the first input of a key, the second input of which is connected to the output of the counting pulse generator, the third input is through a control circuit the output of the clock generator, the output of the key, via a counter, is connected with a digital reading device, which also, in order to increase accuracy, is equipped with a reference voltage source, a "code-voltage" converter and a memory register, the inputs of which are connected to the outputs of the counter, and the outputs are connected to the inputs of the code-voltage converter, the output of the latter is connected to one contact of the second automatic switch, the second contact of which is connected to the output of the reference voltage source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1637877A SU424093A1 (en) | 1971-03-29 | 1971-03-29 | DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1637877A SU424093A1 (en) | 1971-03-29 | 1971-03-29 | DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU424093A1 true SU424093A1 (en) | 1974-04-15 |
Family
ID=20469924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1637877A SU424093A1 (en) | 1971-03-29 | 1971-03-29 | DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU424093A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7244106B2 (en) | 2000-09-18 | 2007-07-17 | 3M Innovative Properties Company | Process and device for flow control of an electrical motor fan |
-
1971
- 1971-03-29 SU SU1637877A patent/SU424093A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7244106B2 (en) | 2000-09-18 | 2007-07-17 | 3M Innovative Properties Company | Process and device for flow control of an electrical motor fan |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3875501A (en) | Pulse width modulation type resistance deviation measuring apparatus | |
US3875503A (en) | Dual slope type resistance deviation measuring apparatus | |
SU550996A3 (en) | Device for detecting damage to power lines | |
JPS6166971A (en) | Method and circuit for measuring resistance of temperature detector and digitizing it | |
US4091683A (en) | Single channel electrical comparative measuring system | |
SE503015C2 (en) | Method for operation identification of a measurement value converter in magnetic-inductive flow measurement and magnetic-inductive flow meter for carrying out the method | |
SU424093A1 (en) | DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METER | |
US3480949A (en) | Analog to digital converters | |
GB2093292A (en) | Apparatus and methods for analogue-to-digital conversion and for deriving in-phase and quadrature components of voltage and current in an impedance | |
SU900217A1 (en) | Digital resistance meter | |
SU173984A1 (en) | temperature transducer with a frequency output | |
SU519659A1 (en) | Digital magnetic induction meter | |
SU441534A1 (en) | Hall Voltage Meter | |
SU679888A1 (en) | Dc voltage measuring device | |
SU866517A1 (en) | Digital magnetometer | |
SU756325A1 (en) | Magnetic induction measuring device | |
SU855534A1 (en) | Device for measuring direct-current resistance | |
SU530271A1 (en) | Device for measuring the insulation resistance of a DC network | |
SU426202A1 (en) | RESISTANCE METER | |
SU1624352A1 (en) | Resistance meter | |
SU808874A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1161901A1 (en) | Induction meter | |
SU468160A1 (en) | Digital measuring device | |
SU938198A1 (en) | Device for measuring resistance | |
SU1183906A1 (en) | Direct current meter |