SU448405A1 - Device for measuring magnetic field - Google Patents

Device for measuring magnetic field

Info

Publication number
SU448405A1
SU448405A1 SU1895244A SU1895244A SU448405A1 SU 448405 A1 SU448405 A1 SU 448405A1 SU 1895244 A SU1895244 A SU 1895244A SU 1895244 A SU1895244 A SU 1895244A SU 448405 A1 SU448405 A1 SU 448405A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
coil
generator
measuring
magnetic field
signal
Prior art date
Application number
SU1895244A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Лагутин
Виктор Георгиевич Сергеев
Анатолий Яковлевич Шихин
Original Assignee
Московский энергетический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский энергетический институт filed Critical Московский энергетический институт
Priority to SU1895244A priority Critical patent/SU448405A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU448405A1 publication Critical patent/SU448405A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЖ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ(54) DEVICE J. MEASUREMENTS OF THE MAGNETIC FIELD

Изобретение предназначено дл  измерени  посто нных имедленно измен ющихс  магнитных полей .The invention is intended to measure constant and immediately changing magnetic fields.

Известна схема измерител  .магнитною пол  с автоматической стабилизацией крутизны преобразовани , содержаща  датчик Холла с управл емым источником пиганид измерительный усилитель, избирательный фильтр, корректирующий контур, усилитель сигнала рассогласовани , синхронный детектор о фильтром низких частот и генератор пробного сигнала, в который дл  стабилизации крутизны амплитудной ха;рактеристики используетс  пробный гармонический сигнал.A known circuit of a magnetic field meter with automatic stabilization of the conversion slope, comprising a Hall sensor with a controlled source of pigments, a measuring amplifier, a selective filter, a correction circuit, an error signal amplifier, a synchronous detector of a low-pass filter and a test signal generator, in which to stabilize the slope the amplitude ha; characteristics; a harmonic test signal is used.

Однако в такой схеме коэффициент преобразовани  генераторной катушки пробного сигнала зависит .от магнитной проницаемости ферромагнитной окружающей среды Снапример,при измерении пол  в вазоре электромагнита), что вли ет на точность измерени .However, in such a scheme, the conversion coefficient of the generating coil of the test signal depends on the magnetic permeability of the ferromagnetic environment. For example, when measuring the field in a vazor electromagnet), which affects the measurement accuracy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени ,The aim of the invention is to improve the measurement accuracy,

Эта цель в предлагаемом усттройс-гве достигаетс  посредством дополнительного введени , в схему измерительной катушки, магнитносв занной с генераторной. Сигнал этой катушки, несущий информацию о магнитной проницаемости среды, после соответствующего преобразовани  используетс  дл  компенсации возмущающею воздействи .This goal in the proposed device is achieved by additionally introducing, into the circuit of the measuring coil, magnetically coupled to the generator coil. The signal of this coil, which carries information about the magnetic permeability of the medium, after an appropriate conversion, is used to compensate for the disturbing effect.

На фиг.1 представлена блоксхема предлагаемою устройства; на фиг. - структурна  схема; на фиг.З временные диаграммы..Figure 1 shows the block diagram of the proposed device; in fig. - structural scheme; on fig.Z time diagrams ..

Устройство содержит датчик I Холла, измерительный усилитель 2, управл емый источник 3 питани , генератор 4 синусоидальною напр жени , генераторную катушку 5, эталонный резистор 6, избирательный фильтр 7, корректирующий контур о. усилитель 9 сигнала рассогласовани , синхронный детектор I 10 с фильтром 1-шзких частот и измерительную кагушку II. На дагчик Холла воздействуют совместно измер емое поле Зу и поле BO пробного сигнала, созда .ваемое генератором пробного сигна ла, состо щим из генератора 4 синусоидального напр жени  и генера торной катушки 5, включенной последовательно с эталонным резистором 6, Частота пробного сигнала выбираетс  достаточно высокой (несколько сотен герц). Поскольку измер емое поле  вл етс  посто нным или медленно измен ющимс  :сигналом, то спектры пробного и измер емого полей различны. Датчик .Холла питаетс  от управл емого источника 3 посто нного тока. Составл юща  выходного сигнала Ц измерительного усилител , пропорциональна  изглер емому полю 6ц,,измер етс  регистрирующим прибором, а напр жение VQ, пропорциональное полю б о пробного сигнала, выдел етс  избиратель-, ншй фильтром 7, настроенным на частоту пробного сигнала, С целью обеспечени  требуемых динамических свойств системы, в схему введен пассивный корректирующий контур 8, выходной сигнал t/3 которою сравниваетс  с напр жением и о . пропорциональны ; току возбуждени  генераторной катушки . Возшжшощий в результате сравнени  сигнал рассогласовани  lA-Uj-Ui после усилени  усилителем У и детектировани  синхронным детектором 10, управл емым от генератора пробного сигнала, поступает в виде напр жеш1  Ь/б на вход управл емого источника 3 тока. Стабилизаци  амплитудной характеристики преобразовани  осуществл етс  путем автоматической подстройки величины тока In питани  датчика Холла пропорционально отклонению коэ114ициента преобразовани  измерительного тракта от заданного значени . Дл  коштенсации возмущающего воздействи , обусловленного вли .,,... нием ферромагнитной окружающей среды, в схему введена измерител на  катушка, магнитно-св занна  с генераторной, образующа  с последней воздушныйтрансформатор. Конструктивно воздушный трансформатор выполнен в виде цилиндрической катушки, равномерно намотанной на каркас двойным проводом Б среднем.сечении которой расположен датчж Холла, Эти элементы  вл ютс  составной частью измерительного зонда. Сигнал (Jo измерительной катушки , св занный с током Г гене-; раторной катушки и возмущением : выражением |1 .,,. ciOiiGi аЛо i где, - относительна  магнитна  проницаемость среды; Jio - магнитна  посто нна ; 5, - соответственно площадь сечени  и длина катушки; ti/jU/g- число витков соответственно генераторной и измерительной катушек сравниваетс  с напр жением UQ , пропорциональным току возбуждени  генераторной катушки. Выделенный при этом сигнал рассогласовани  Л {/о (; - V втитаетс  из выходного напр жени  ( /X датчика Холла, также содержащего составл юш1ую КуЬг, , пропорциональную . . Настройка схеглы состоит в выравнивании напр жений Ul и U(, при отсутствии Ферромагнитной среды ), осуществл ема  регулировкой резистора 6. Тогда при наличии ферромагнитной среды ), составл юща  входного сигнала из- мерительного усилител , пропорциональна  возмущающему воздействию, будет практически равна нулю. Дл  определени  условий компенсации возмущени  рассмотрим структурную схему, приведенную на фиг.З, где , /(o,/{v- передаточные функции и коэдациенты преобразовани  обозначенных на схеме координат систеглы. Остальные обозначени  прежние. Сигнал, действующий на входе измерительного усилител  будет раьГ ( , л} io )Io , ,Ао1о С 1о Ле ( vV,(;f;J-vi/2}. откуда следует, что дл  достижени  абсолютной инвариантности (независимости .) координаты-(/ от возмущени .Д- необходимо и доста1-очно , чтобы передаточна  функци  бы .te тождественно равна нулю, т.е. U 0. Тогда условие компенсации будет вьшолнимо , т.е. оэффициенты преобразовани  измеительной катушки и датчика ХоллаThe device contains a Hall sensor I, a measuring amplifier 2, a controlled power supply 3, a generator 4 with sinusoidal voltage, a generator coil 5, a reference resistor 6, a selective filter 7, and a correction circuit. mismatch amplifier 9, I 10 synchronous detector with 1-frequency filter and measuring pin II. The Hall clock is affected by the jointly measured Hz field and the test signal BO field, created by the test signal generator, consisting of the sinusoidal voltage generator 4 and the generator coil 5 connected in series with the reference resistor 6, the test signal frequency is chosen high enough (several hundred hertz). Since the measured field is constant or slowly varying: the signal, the spectra of the trial and measured fields are different. The Hall sensor is powered by a controlled direct current source 3. The component of the output signal C of the measuring amplifier, proportional to the 6sq field that is being smoked, is measured by a recording device, and the voltage VQ, proportional to the field of the test signal, is selected by a filter 7, tuned to the frequency of the test signal. the required dynamic properties of the system, a passive correction circuit 8 is introduced into the circuit, the output signal t / 3 of which is compared with the voltage and o. proportional; excitation current of the generator coil. The resultant comparison of the error signal lA-Uj-Ui after amplification by amplifier Y and detected by the synchronous detector 10, controlled by the test signal generator, is supplied as a voltage of 1 / b to the input of the controlled current source 3. The amplitude response of the conversion is stabilized by automatically adjusting the magnitude of the current In of the Hall sensor power is proportional to the deviation of the conversion coefficient of the measurement path from the specified value. In order to block the disturbing effect caused by the influence of the ferromagnetic environment, a meter was introduced into the circuit on a coil magnetically coupled to the generator, forming an air transformer with the latter. Structurally, the air transformer is made in the form of a cylindrical coil, uniformly wound on the frame with a double wire B, the average section of which is located the Hall Hall. These elements are an integral part of the measuring probe. The signal (Jo of the measuring coil associated with the current G of the generator; rhotor coil and perturbation: the expression | 1. ,,. CiOiiGi and ЛО i where, is the relative magnetic permeability of the medium; Jio is the magnetic constant; 5, is the cross-sectional area and coil length; ti / jU / g - the number of turns of the generating coil and measuring coil, respectively, is compared with a voltage UQ proportional to the excitation current of the generating coil. The selected error signal L {/ o (; - V is pulled up from the output voltage (/ X sensor Hall, also containing yush1uyu Qy,, proportional. The tuning of the pattern consists in leveling the voltages Ul and U (in the absence of a Ferromagnetic medium) by adjusting the resistor 6. Then, in the presence of a ferromagnetic medium, the component of the input signal of the measuring amplifier is proportional to the disturbing effect, will be almost zero. To determine the conditions for compensating the disturbance, consider the block diagram shown in FIG. 3, where, / (o, / {v are the transfer functions and the transducer coefficients chaps The remaining designations are the same. The signal acting at the input of the measuring amplifier will be the ratio (, l} io) Io,, Ao1o C 1o Le (vV, (; f; J-vi / 2}. From which it follows that in order to achieve absolute invariance (independence.) (/ from the perturbation. E- it is necessary and sufficiently-1 in person that the transfer function would .te be identically zero, i.e. U 0. Then the compensation condition will be fulfilled, i.e. the conversion factors of the measuring coil and the Hall sensor

должны быгь равными,should be equal

ПРШЕТ ИЗОБРЕГЕНИЯ Уогройсгво дл  измерени  магнигного ПОЛИ, содержащее дагчик Холла с управл емым источником шагани , измерительный усилитель, избирательный фильтр, корректирующий контур, усилитель сигнала рассогласовани , синхронный детектор с фильтром низких частот и источник переменного тока, нагруженный на последовательно сре JPREVIEWING PICTURES A magnetic field POLY measurement that contains a Hall switch with a controlled pacing source, a measuring amplifier, a selective filter, a correction loop, an error signal amplifier, a synchronous detector with a low-pass filter, and an alternating current source loaded on the sequential center J

дийенные эталоншш резистор и генераторную катушку, отличающ ее с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено второй катушкой, магшатно-св занной с генераторной, котора  включена мелщу точкой соединени  генераторной катушки с эталонным резистором и входнымA standard resistor and a generator coil, distinguishing it with the fact that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with a second coil connected with a generator coil, which is turned on by connecting the generator coil with the reference resistor and the input coil

зажимом измерительного усилител , а холловский электрод датчика Холла соединен со вторым контактом эталонного резистора.clamp measuring amplifier, and the Hall electrode of the Hall sensor is connected to the second contact of the reference resistor.

ffu2.1ffu2.1

SU1895244A 1973-03-23 1973-03-23 Device for measuring magnetic field SU448405A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1895244A SU448405A1 (en) 1973-03-23 1973-03-23 Device for measuring magnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1895244A SU448405A1 (en) 1973-03-23 1973-03-23 Device for measuring magnetic field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU448405A1 true SU448405A1 (en) 1974-10-30

Family

ID=20545941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1895244A SU448405A1 (en) 1973-03-23 1973-03-23 Device for measuring magnetic field

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU448405A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4277751A (en) Low-power magnetometer circuit with constant current drive
US3968850A (en) Electromagnet weighing balance
US4532510A (en) Measuring apparatus having a sensor located remotely from its electricity power supply
SU448405A1 (en) Device for measuring magnetic field
US4274052A (en) Current meter using core saturation
US3439270A (en) Electrical device for indicating the mathematical product of two electrical quantities
US3674963A (en) Measurement apparatus having non-contact electrical coupling to components on a moving surface
RU2079851C1 (en) Device for measuring electric conductivity of liquids
SU653590A1 (en) Magnetic induction measuring arrangement
SU879487A1 (en) Device for measuring infralow voltages
SU721782A1 (en) Differential sensor of magnetic field
SU993365A1 (en) Device for measuring internal resistance of electrochemical current source
SU1663400A1 (en) Metalic coating thickness measuring device
SU1048434A1 (en) Device for measuring ferromagnetic material static magnetic parameters
SU758020A1 (en) Magnetometer
SU1486906A2 (en) Device for monitoring physical and mechanical parameters of ferromagnetic materials and articles
SU828143A1 (en) Controlled magnetic field source
SU983604A1 (en) Device for measuring weak magnetic fields
RU2008702C1 (en) Magnetic field variation station
SU1259174A1 (en) Method for checking physico-mechanical parameters of articles from ferromagnetic materials
SU126548A1 (en) Device for measuring the magnetic susceptibility of substances
SU1307407A1 (en) Device for measuring parameters of barkhausen effect
SU813273A1 (en) Autocompensation meter of electrolyte current density
SU365671A1 (en) MAGNETIZATION CURVE RECORDER
SU717671A1 (en) Magnetic field sensor