SU455302A1

SU455302A1 - Device for measuring a slowly varying magnetic field with automatic stabilization of the amplitude response

Info

Publication number: SU455302A1
Application number: SU1896192A
Authority: SU
Inventors: Олег Борисович Лагутин; Виктор Георгиевич Сергеев; Анатолий Яковлевич Шихин
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1973-03-23
Publication date: 1974-12-30

Description

1one

1-1зобретенне относитс к области магнитных измерений и предназначено дл измерени непрерывно измен ющихс магнитных полей в П1ир0 ком диапазоне.1-1, the invention relates to the field of magnetic measurements and is intended to measure continuously varying magnetic fields in the PIR band.

Известны устройства дл измерени медленно нзме11 юн1,егос магнитного пол , содержандие датчик Холла, измерительный усилитель , синхронный детектор, генератор опорного нол , управл емый источник тока, избирательный каскад, корректирующий контур, схему сравнени , усилитель огибающей и синхронный детектор, в которых существенное .вли ние на точность измерени оказывает нелинейность характеристики датчика Холла.Devices are known for measuring slowly the magnetic field, its Hall sensor, measuring amplifier, synchronous detector, reference zero generator, controlled current source, selective cascade, correction circuit, comparison circuit, envelope amplifier, and synchronous detector in which it is essential. The measurement accuracy is influenced by the nonlinearity of the Hall sensor characteristic.

Цель изобретени - улучшение линейности и стабильности характеристики преобразовани , а следовательно, повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the linearity and stability of the conversion characteristic, and therefore, increase the measurement accuracy.

Это достигаетс тем, что предлагаемое устройство снабжено последовательно соединенными генераторо.м иилообразного напр жени и делителем нанр жени , подключенным к выходу интегратора, вход которого св зан с выходом син.Чронного детектора, а другой вход носледнего - с выходо.м генератора пилообразного напр й ени и входом датчика Холла, причем выход делител напр жени подключен к другому входу схемы сравнени .This is achieved by the fact that the proposed device is equipped with series-connected generator voltage or voltage and a voltage divider connected to the output of the integrator, whose input is connected to the output of the sync. Chrono detector, and the other input of the lower-end one and a Hall sensor input, with the output of the voltage divider connected to another input of the comparison circuit.

На фнг. 1 показана блак-с.хема устройства; на фнг. On fng. 1 shows a black device schema; on fng.

диаграммы по сн ющие его работу.diagrams that explain his work.

На датчик 1 Холла действуют измер емое поле Я X н опорное HQ с частотой, много большей измер емого. Пнтание датчи.ка Холла осун;естг5л етс от управл емого источника 2 тока. Выходное нанр жение Ui измер етс регистрирующим прибором. Сигнал коррекции U2, создаваемый опорным полем Но и выдел емый избирательным контуром 3, постунает на синхронный детектор 4 и cin-нал U- интегрируетс .The Hall sensor 1 is affected by the measured field I X and the reference HQ with a frequency much larger than the measured one. Installing the sensor on the Hall sensor; Osun; is supplied from a controlled current source 2. The output voltage Ui is measured by a recording instrument. The correction signal U2, generated by the reference field Ho, and allocated by the selective circuit 3, is sent to the synchronous detector 4 and the cin-U-integrate.

Выходные сигналы интегратора 5 и генератора 6 пнлообразного напр жени подаютс на делитель 7 напр жени , выходное нанр жение которого Us пропорционально частному от деленн напр лчений U и UQ.The output signals of the integrator 5 and the generator 6 of a voltage-like voltage are fed to a voltage divider 7, the output of which Us is proportional to the partial voltage U and UQ.

Сигнал рассогласовани At/, получаемый на выходе схемы 8 сравнени как разность опорного напр жени ll и нанр жени Lo, управл ет нсточнико.м 2 тока. Запуск генератора пилообразного напр жени и синхронного детектора сннхронизируетс измер емым сигналом.The error signal At /, obtained at the output of the comparison circuit 8 as the difference between the reference voltage II and the voltage Lo, controls the reference voltage 2 of the current. The start of the sawtooth generator and the synchronous detector is synchronized with the measured signal.

При носто нстве величины опорного нол Яо с изменением крутизны преобразовани датчика Холла измен етс амплитуда выходного сигн-ала U-2 нзбнрательного контура.When the magnitude of the reference zero of Yao with a change in the slope of the conversion of the Hall sensor changes, the amplitude of the output signal of the U-2 of the downstream circuit changes.

Вследствне этого нзмен ютс сигналы U синхронного детектора 4, выходной сигнал LlAs a result, the signals U of the synchronous detector 4 are replaced, the output signal Ll

интегратора 5, сигнал t/5 делител 7 напр жений . Разность опорного напр жени от источника 9 опорного напр жени и сигнала U делител напр жений на выходе схемы 8 сравнени дает отклонение сигнала рассогласовани А(7 от посто нной величины. Это отклонение , воздейству на управл емый источник 2 тока, измен ет ток питани датчика Холла до величины, необходимой дл поддержани заданной крутизны преобразовани всего измерител .integrator 5, t / 5 signal divider of 7 voltages. The difference of the reference voltage from the source 9 of the reference voltage and the signal U of the voltage divider at the output of the comparison circuit 8 gives a deviation of the error signal A (7 from a constant value. This deviation, acting on the controlled current source 2, changes the current supply of the Hall sensor up to the value necessary to maintain a given conversion slope of the entire gauge.

Звень пр мой передачи сигнала - датчик Холла и измерительный усилитель 10 охвачены цепью коррекции (избирательный контур 3, синхронный детектор 4, интегратор 5, делитель 7, схема сравнени 8 и управл емый источник тока 2).The direct signal transmission link - the Hall sensor and the measuring amplifier 10 are covered by a correction circuit (selective circuit 3, synchronous detector 4, integrator 5, divider 7, comparison circuit 8 and controlled current source 2).

Такое построение схемы позвол ет осуществить стабилизацию интегральной характеристики измерител и тем самым повысить точность измерени при использован-ии преобразователей с нелинейной зависимостью выходного напр жени от величины магнитного пол .Such a construction of the circuit makes it possible to stabilize the integral characteristic of the meter and thereby increase the measurement accuracy when converters are used with a nonlinear dependence of the output voltage on the magnetic field.

П р е.д .м е т и 3 о б р е т е н и PREMI and 3 about the third and

- Устройство дл иамерени медлелно измен ющегос магнитного пол с автоматической стабилизацией амплитудной характеристики, содержащее датчик Холла с последовательно соединенными управл емым источником;, тока,- a device for measuring an slowly varying magnetic field with automatic stabilization of the amplitude response, comprising a Hall sensor with a series-connected controlled source ;, current,

схемой сравнени и источником опорного напр жени , а также измерительный усилитель, через избирательный контур, соединенный с синхропным детектором, отличающеес -теу, что, с целью повышени .точности измерени ,the comparison circuit and the source of the reference voltage, as well as the measuring amplifier, through a selective circuit connected to a synchropic detector, characterized by the fact that, in order to increase the measurement accuracy,

оно снабжено последо вательно соединенными генератором пилообразного напр жени и делителем напр жени , подключенным к выходу интегратора, вход которого св зан с выходом синхронного детектора, а другой вход последнего - с выходом генератора пилообразного напр жени и входом датчика Холла, причем выход делител напр жени подключен к другому входу схемы сравнени .it is equipped with series-connected sawtooth voltage generator and voltage divider connected to the integrator output, the input of which is connected to the synchronous detector output, and the other input of the latter connected to the output of the saw voltage generator and the input of the Hall sensor, the output of the voltage divider connected to another input of the comparison circuit.

у. f .y f.

и.,and.,

и.and.

5five

иг.1ig.1

Фиг. 2FIG. 2