SU720382A1 - Устройство дл измерени напр женности магнитного пол - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к магнитным измерени м, а более конкретно предназначено дл  измерени  напр женности магнитного пол  в широкой полосе частот.

Известно устройство дл  измерени  переменных, импульсных магнитных полей, содержащее плоскую измерительную катушку , помещаемую в измер емое поле, и последовательно соединенную с интегратором (интегратор Миллера), состо щимиз усилител  с емкостью в цепи обратной св зи l.

Недостаток этого устройства заключаетс  в том, что при измерени х в широком частотном диапазоне обнаруживаетс  больша  погрешность измерени  в области низких частот, вследствие больших погрешностей интегрирова1ш  низкочастотных сигналов, принципиальна  невозможность измерени  напр женности посто нных и магнитных полей, больша  величина погрошиосги измерени , обусловленна  дрейфом )Го )ви  усилител .

Известно устройство дл  измерени  напр женности магнитного пол , содержащее измерительную катушку, интегрируюш ,ий усилитель, импульсный корректор, выполненный в виде катушки уравновешивани , соединенной с генератором импульсов тока, шунта в цепи катушки уравновешивани , активной части цепи обратной св зи усилител , вход которого соединен с выходом шунта, и нуль-органа магнитного пол , установленного внутри катушки уравновешивани  и соединешюго с управл юшим оходом ключа JL .

Недостаток данного устройства - низка  величина пространственного разрешени  устройства при измерени х средних и сильных магнитных полей, обусловлениан значительными габаритами катушки уравновешивани , а также погрешность измерени ,

обусловленна  импульсным -характером действи  цепи коррекции интеГ1)атора.

Claims (1)

1. Цель изобретени  - уполимопио точности измерени  в области пипких нас гот. Цель достигаетс  тем,, что в устройстве дл  измерени  напр л-сеиности магни ного пол , содержа 1ем измерительную ка тушку, через интегрируюищй усилитель и фильтр Ш{жних частот в цепи обратной св зи ус1шител , подключенную к первому входу элемента сравнени , выход которого подключен ко второму входу усилител , в блок коррекции работы интегра тора введен второй фильтр нижних част1Эт а блок коррекции работы интегратора выполнен в виде магнитоизмерителгоного устройства с гальваномаггштным преобра зф вателем, причем выход магвитоизмэрительного устройства с гальваномагнит- ным преобразователем через второй фильтр нижних частот иоцкпючен ко второму входу элемента сравнени , На чертеже- изображена блок-схема устройства Схема содержит измерительную катуш ку 1.. интегрирующий усилитель 2, датчик Хлэлла 3, промежуточный усилитель 4, фильтр 5 HHJKHHx частот, фильтр 6 нижних частот, элемент 7 сравнеии , выход которого подключен к дополнительному входу интегратора, Измерительна  катушка 1 и датчик Холла 3 креп тс  иа одном каркасе и помещаютс  в измер емое поле Датчик Холла 3 и нромежуточнь й усилитель 4 образуют Холловский измери тель напр женности магнитного пол  8,. Выход Холловского измерител  напр же н ности магнитного пол  8 через фильтр 6 нижних частот подд лючен к одному из входов элемента сравнешш, к другому входу элемента 7 сравнени  через фильт 5 1шжних частот подключен выход интег™ р)йругощего усилител  2, Устройство работает следующим образо м При измерении переменного магш1тно го пол  иа концах измерительной кат шки .1. наводитс  ЭДС 2 , пропорциональна  производной напр женности измер еммого пол  Л, dt тае Кд ч увс ТВ итеп ьнос ть изм ер ительной катушки 1. 3)та ЭДС поступает на вход интегрирук тего усилител  2 и интегрируетс , Папрржение на выходе интегрирующего усилител  при нулевых начальшэ1х услови х определ етс  вьфаже шем и - h , ), . Т Тм - посто нна  интегрировани ; H(-t.) - текущее значение напр женности измер емого пол . Таким образом напр жение на выходе интегрирующего усилител  2 оказываетс  поопорц {рна;7Ы1ым с коэф({)ицие11том П п напр женности из- -мер емого пол  в широкой полосе частот , за исключением области низких частот , В Области низких частот иамере1ше Ы происходит с ошибкой, обусловленной не идеальностью вьшолнени . операции интегрировани  вследствие конечного значени  коэффициента усилени  интегрирующего усилител  2, так и ошибкой от дрейфа нулевого уровн  интегрирующего усилител  2, Фильтр 5 вьщел ет низкочастотную составл ющую выходного Нгапр жени  интегрирующехх) усилител  2, т.е. напр жение на выходе фильтра 5 при выборе коэф(| ициента передачи фильтра в полосе пропускан)1  равным 1 пропорш-юнально с коэффициентом напр женности измер емого пол  Н в области низких частот. Это напр жение поступает на вход элемента 7 сравнени  и сравниваетс  с выходным напр жением фильтра 6 нижних частот , ф, выполненног-о с коэффициентом передачи равным 1 в полосе пропускани  фильтра, которое в области Ш13КИХ частот пропорционально напр л-сенности измер емого пол  Н (fe) с коэфс)ициентом Ку чувствительность датчика Холла к напр женности измер емого пол  в режиме заданного тока, определ ема  как , VaH где Б.-ЭДС Холла; , коэффициент усщюни  промежуточного усилител  4. В элем.енте 7 сравнет Я происходит алгебраическое вычисление, и при выборе коэффициента передачи К равным К напр жение на выходе элемента 7 сравнешш равно ошибке работы интегратора в области низких частот, т.е. ошибке измерени  напр женности магнитного пол  в о.бласти низких частот. Это напр жение ошибки, имеющее знак,, противоположный знаку вь ходного напр жени  интегратора , поступает на допол 1ительный, неинвертирующий , вход интегратора и интегрируетс , уменьша  тем самым ошибку HQ выходе интегратора. При измерении гюсто нного магнит1юго пол , интегр1фующи усилитель 2, элемент 7 сравнени  и фильтр 5 низких частот образуют дл  второго входа сх мы сравнени  след щее устройство с коэффиц ейтом (ц 1, которое отслеживает нагф жение на выходе фильтра 6, пропорциональное напр женности измер емого пол . Полоса пропускани  фильтра 6 нижних частот, с целью исключени  вли ни  на результат измерени  индукционных наводок.в выходную цепь преобразовател  Холла, вь1бираетс  не более нескольких дес тков Гн. Таким образом, в результате работы описанной выше устройства коррекции напр жение на выходе интегрирующего усилител  пропорционально напр женности измер емого пол  в широкой полосе частот. Применение подобного устройства позвол ет производить измерение как посто  ных, и импульсных магнитных полей с длительностью импульса до Ю с, переменных магнитных полей в диапазоне частот от О Гц до 1О мГц, измерительный датчик при этом имеет малые габаритные размеры и позвол ет проводить измерени  магнитных полей в малых объемах и узких зазорах. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  наир- женностн магнитного пол , содержащее измерительную катуцжу, через и 1регр1фук щий усилитель и фильтр нижних частот в цепи обратной св зи усилител , подключенную к первому входу элемента сравнени , выход которого подключен ко вторюму входу усилител , блок коррекции работы интегратора, отличающеес  тем, что, с целью повьпцени  точшэсти измерехш  в области низких частот в введен второй фильтр нижних частот, а блок коррекцш работы интегратора вьшолнен в виде магнитоизмерительного устройства с га ьваномагнитным преобразователем , причем выход магнитонзмерительногю устройства с гальваномагнит ным преобра ювателем через второй фильтр нижних частот подключен ко второму входу элемента сравнени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кнопфель Г, Сверхсилыоле импульсные магнитные пол . М., , 1972, с. 326. 2,Авторское свидетельство СССР № 433432, кл. Q 01 R 33/02, 1072.