SU838621A1 - Digital magnetic induction gage - Google Patents

Digital magnetic induction gage Download PDF

Info

Publication number
SU838621A1
SU838621A1 SU792818093A SU2818093A SU838621A1 SU 838621 A1 SU838621 A1 SU 838621A1 SU 792818093 A SU792818093 A SU 792818093A SU 2818093 A SU2818093 A SU 2818093A SU 838621 A1 SU838621 A1 SU 838621A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
gyrator
induction
integrator
Prior art date
Application number
SU792818093A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Арминас Валерионович Рагаускас
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса
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 Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса
Priority to SU792818093A priority Critical patent/SU838621A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU838621A1 publication Critical patent/SU838621A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в масс-спектрометрии для прецизионного измерения квадрата индукции постоянных и медленно изменяющихся 5 магнитных полей.The invention relates to magnetic measurements and can be used in mass spectrometry for precision measurement of the square of the induction of constant and slowly changing 5 magnetic fields.

Известны аналоговые измерителя квадрата магнитной индукции, содержащие два датчика Холла, соединенных каскадно, источник тока и выходной 'θ прибор [1].Known analog square magnetic induction meters, containing two Hall sensors connected in cascade, a current source and an output 'θ device [1].

Однако такие измерители не могут быть использованы для измерения квадрата индукции нара'вномерного магнитного поля из-за погрешности, вызывае- 15 мой различными величинами магнитной индукции, воздействующей на каждый датчик Холла.However, such meters cannot be used to measure the square of the induction of a uniform magnetic field due to the error caused by the 15 different magnitudes of the magnetic induction acting on each Hall sensor.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 20 цифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащий каскадно соединенные два датчика Холла, источник тока, ключи, преобразователь типа напряжение - цифра, фазочувствитель- 25 ные элементы, блок управления и циф-1 ровой регистрирующий прибор [2].Closest to the proposed technical essence is a 20 digital square meter of magnetic induction, containing cascaded two Hall sensors, a current source, keys, a voltage-to-digital converter, 25 phase-sensitive elements, a control unit and a digital 1 recording device [2 ].

Однако этот измеритель не обеспечивает возможности измерения квадрата индукции неоднородного магнитного 30 поля из-за различия величин индукций, воздействующих на каждый датчик Холпа, и связанной с эти грубой погрешности измерения. Измерение проводится в два последовательных во времени такта, т.е. быстродействие данного устройства ограничено суммарной длительностью двух тактов.However, this meter does not provide the ability to measure the square of the induction of an inhomogeneous magnetic field 30 due to the difference in the magnitude of the induction acting on each Holpe sensor and the associated gross measurement error. The measurement is carried out in two consecutive time steps, i.e. the performance of this device is limited by the total duration of two measures.

Цель изобретения — увеличение быстродействия.The purpose of the invention is the increase in speed.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащий магнитоуправляемый гиратор, через первый усилитель соединенный с индуктивным элементом, через второй усилитель подключенный ко входу магнитоуправляемого гиратора, компаратор, первый вход которого подключен к выходу .первого ключа, второй — к выходу источника опорного напряжения, а выход компаратора — ко входу блока управления, выходы которого подключены ко входу первого ключа, к первому входу преобразователя напряжение — цифра, к первому входу регистрирующего прибора и к первому входу второго ключа, второй вход которого связан с выходом первого ключа и со входом магнитоуправляемого гиратора, а второй вход регистрирую4 шего прибора подключен к выходу преобразователя напряжение — цифра, введены последовательно соединенные интегратор и переключатель, второй вход которого соединен с одним иэ выходов блока управления, выход переключателя соединен со входом преобразователя •напряжение - цифра, а вход интегратора соединен со входом магнитоуправляемого гиратора.This goal is achieved in that a digital square meter of magnetic induction containing a magnetically controlled gyrator, through a first amplifier connected to an inductive element, through a second amplifier connected to the input of a magnetically controlled gyrator, a comparator, the first input of which is connected to the output of the first key, the second to the output of the source reference voltage, and the comparator output - to the input of the control unit, the outputs of which are connected to the input of the first key, to the first input of the converter voltage - digital, to the first the input of the recording device and the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the first key and the input of the magnetically controlled gyrator, and the second input of the recording device is connected to the output of the voltage-to-digital converter, an integrator and a switch are connected in series, the second input of which is connected with one of the outputs of the control unit, the output of the switch is connected to the input of the converter • voltage is a digit, and the input of the integrator is connected to the input of the magnetically controlled gyrator.

На чертеже приведена схема предлагаемого измерителя.The drawing shows a diagram of the proposed meter.

Цифровой измеритель квадрата магсодержит магнитоупггиратор I на основе полево, помещенного поле с индукнапример, с тока 3 и усиio между первым входом компаратора 7 и общей шиной устройства выражается формулойA digital square meter contains a magnetic magnifier I based on a field, a field with an inductance, for example, with current 3 and the voltage between the first input of the comparator 7 and the common bus of the device is expressed by the formula

2(B) где у1г и (б) ____2______=___1_____2 (B) where 1g and (b) ____2______ = ___1_____

У-i'i ju>Ib KG^GyB ~ элементы Ύ -матрицы магнитоуправляемого гиратора 1;Y-i'i ju> Ib KG ^ GyB ~ elements of the Ύ-matrix of magnetically controlled gyrator 1;

— комплексный импеданс индуктивного элемента- complex impedance of the inductive element

Таким образом, в предлагаемом устройстве между первым входом компаратора 7 и общей шиной устройства включен двухполюсный элемент, емкостной iS (точка co еда 4 и входа ИНДУКТИВНЫЙ гиратора 1 нитной индукции равл яе.мый го глагнитотранзистора 2 в измеряемое магнитное цией В и соединенного, и с. т о ч н и к о м пос т о я н н о г о лигелями 4, 5.Thus, in the proposed device, between the first input of the comparator 7 and the common bus of the device, a bipolar element is connected, capacitive iS (point co food 4 and input INDUCTIVE gyrator 1 of nitric induction is equal to the current transistor 2 in the measured magnetic circuit B and connected, and with . t about h n and to about m the post about n about n about ligels 4, 5.

К выходу гиратора I нении выхода усилителя усилителя 5) подключен элемент б, а ко входу (полевому электроду магнитотранзистора 2) подключен первый вход компаратора 7, второй вход которого соединен с источником 8 опорного напряжения, а выход соединен с блоком 9 управления. Блок 9 управления дополнительно соединен со входом управления .преобразователя 10 напряжение — циф- . ра, выход которого соединен со входом· цифрового регистрирующего прибора 11,, Вход гиратора 1 через интегратор 12 и переключатель 13 соединен со входом преобразователя 10 напряжение ра. Ко входу гиратора 1 ключ 14 подключен выход точника 15 тока и через подключена общая шина устройства. Входы управления переключателя 13 и ключей 14-и 16 соединены с выходами блока управления 9.An element b is connected to the output of the gyrator I, the output of the amplifier amplifier 5), and the first input of the comparator 7 is connected to the input (field electrode of the magnetotransistor 2), the second input of which is connected to the voltage reference 8 and the output is connected to the control unit 9. The control unit 9 is additionally connected to the control input of the voltage converter 10 - digital-. RA, the output of which is connected to the input · digital recording device 11 ,, the Input of the gyrator 1 through the integrator 12 and the switch 13 is connected to the input of the Converter 10 voltage RA. To the input of the gyrator 1, the key 14 is connected to the output of the current source 15 and through the connected device common bus. The control inputs of the switch 13 and the keys 14 and 16 are connected to the outputs of the control unit 9.

Измеритель работает следующим об- разом.The meter operates as follows.

В динамическом режиме магнитоуправляемый гиратор 1 характеризуется следующей матрицей параметров проводимостей:In dynamic mode, the magnetically controlled gyrator 1 is characterized by the following matrix of conductivity parameters:

цифчерез первый второго исвт ор ой ключ проводимости прямой передачи усилителей 4 и 5; п о с т о я н н ы й к о э ф фи ц и е н т 1/Т, определяемый параметрами магнитотранзистора 2;digitally through the first second istv direct transmission conduction switch of amplifiers 4 and 5; simple 1 / T efficiency, determined by the parameters of magnetotransistor 2;

- средняя величина измеряемой магнитной индукции при интервале усреднения равном геометрической ширине (порядка 0,1 мм) активной зоны магнитотранзистора 2.- the average value of the measured magnetic induction with an averaging interval equal to the geometric width (of the order of 0.1 mm) of the active zone of the magnetotransistor 2.

Из выражения (а) слёдует, что величина импеданса Z(В) , включенного импеданс которого определяется средней величиной В измеряемой индукции. Согласно (б) емкость этого элемента определяется выражением С(В)=L6KG^G?В= = К^.В и линейно зависит от величины В во всем диапазоне линейного управления гиратора 1, т.е. в диапазоне не менее 80 дБ.From the expression (a) it follows that the value of the impedance Z (B), the included impedance of which is determined by the average value B of the measured induction. According to (b), the capacity of this element is determined by the expression C (B) = L 6 KG ^ G ? B = K ^ .B and linearly depends on the value of B in the entire range of linear control of gyrator 1, i.e. in the range of at least 80 dB.

В исходном состоянии потенциал на емкости С(В) магнитотранзистора 2 ра вен нулю, ключи 14 и 16 разомкнуты, переключатель 13 в нейтральном положении. Процесс измерения начинается в момент времени при поступлении импульса пуска иэ блока- 9 управления на ключ 14. При этом ключ 14 закыкается, начинается заряд емкости С(В) от источника тока 15 и напряжение U(t) на первом входе компаратора- 7 возрастает по линейному закону (t)=Kit, где К - крутизна функции 1^( t) .При достижении в момент уровня Uo срабатывания компаратора 7, т.е. при 5Ц (у) = Uo, компаратор 7 срабатывает- и на блок 9 управления поступает импульс остановки. При этом временной интервал дц = между импульсами пуска и остановки определяется гдеIn the initial state, the potential at the capacitance C (B) of the magnetotransistor 2 is equal to zero, the keys 14 and 16 are open, the switch 13 is in the neutral position. The measurement process begins at the time when the start pulse arrives from the control unit 9 — the key 14. In this case, the key 14 closes, the charge of the capacitance C (B) from the current source 15 starts and the voltage U (t) at the first input of the comparator 7 increases to the linear law (t) = K i t, where K is the steepness of the function 1 ^ (t). When the comparator 7 is reached at the instant of level U o , i.e. at 5C (y) = U o , the comparator 7 is triggered - and a stop pulse is supplied to the control unit 9. In this case, the time interval dc = between the start and stop pulses is determined where

Дб выражением:Db expression:

и ^С£В) = В, (в)u ^ C £ B) = B, (c)

- величина тока источника 15.- the magnitude of the current source 15.

Од e-iо времен но с формированием линейно нарастающего напряжения (t) это напряжение интегрируется з интеграторе 12, на выходе которого напряжение иг it) возрастает по закону U^(t) = Tu^itjot = 0,5Kit'z·.At the same time, with the formation of a linearly increasing voltage (t), this voltage is integrated with the integrator 12, at the output of which the voltage u ( it) increases according to the law U ^ (t) = Tu ^ itjot = 0.5K i t ' z .

В момент t2. выходное напряжение интегратора 12 достигает величины (t? ) 0,5К^дб~; т.е. согласно выражению (в), имеем „ , .At time t2. the output voltage of the integrator 12 reaches a value (t ? ) of 0.5K ^ db ~; those. according to expression (c), we have „,.

(W в * (г>(W in * (r >

Импульсом остановки, поступающим с выходов блока 9 управления на ключи 14 и 16, ключ 14 размыкается, а ключ 16 замыкается на время, необходимое для полного разряда емкости С(В). Одновременно импульсом остановки, поступающим с блока 9 управления на переключатель 13, он переводится в состояние, при котором выход интегратора соединен со входом преобразователя 10 напряжение - цифра. При этом вы65 ходное напряжение UjJtj,) ~ В 2 интегра тора 12 преобразуется в. цифровую величину N, которая регистрируется прибором 11. После окончания процесса записи выходной цифровой величины NM3 2на регистры прибора 11, импульсом с блока 9 управления переключатель 13 переводится в состояние, при котором выход интегратора 12 замыкается на общую шину устройства на время, необходимое для полного разряда интегратора 12. После разряда емкости С(В) и интегратора 12 импульсами блока 9 управления ключи 14 и 16 и переключатель 13 переводятся в исходное состояние и процесс измерения периодически повторяется.The stop pulse coming from the outputs of the control unit 9 to the keys 14 and 16, the key 14 is opened, and the key 16 is closed for the time required for a full discharge of the capacitance C (B). At the same time, the stop pulse coming from the control unit 9 to the switch 13, it is transferred to a state in which the integrator output is connected to the input of the voltage-to-digital converter 10. In this case, the output voltage UjJtj,) ~ 2 of the integrator 12 is converted to. the digital value N, which is recorded by the device 11. After the process of writing the output digital value NM3 2 to the registers of the device 11 is completed, the pulse 13 from the control unit 9 is switched to a state in which the output of the integrator 12 is closed to the device’s common bus for the time required for complete the discharge of the integrator 12. After the discharge of the capacitance C (B) and the integrator 12 by the pulses of the control unit 9, the keys 14 and 16 and the switch 13 are reset and the measurement process is periodically repeated.

Таким.образом, предлагаемое устройство обеспечивает, измерительное преобразование типа величина квадрата средней индукции неоднородного магнитного поля — цифра с интервалом пространственного усреднения индукции порядка 0,1 мм. При этом использование одного линейного гальваномагнитного преобразователя (магнитотранзистора 2) позволило исключить грубые погрешности измерения, вызываемые неоднородностью магнитного типа в известных устройствах.Thus, the proposed device provides a measurement conversion of the type of the square of the average induction of an inhomogeneous magnetic field — a figure with an interval of spatial averaging of the induction of the order of 0.1 mm. Moreover, the use of a single linear galvanomagnetic converter (magnetotransistor 2) made it possible to exclude gross measurement errors caused by magnetic inhomogeneity in known devices.

В предлагаемом устройстве измерение проводится в один такт, Причем длительность такта it определяется согласно выражению (в) режимными параметрами Uo и I45· устройства. Следовательно, быстродействие устройств увеличено.In the proposed device, the measurement is carried out in one clock cycle. Moreover, the duration of the clock cycle it is determined according to the expression (c) by the operating parameters U o and I45 · of the device. Therefore, the performance of the devices is increased.

Использование устройства позволяет строить прецизионные цифровые измерители квадрата индукции пространственно неоднородных постоянных и переменных магнитных полей при повышенном быстродействии измерителей. . .Using the device allows you to build precision digital meters square induction of spatially inhomogeneous constant and variable magnetic fields with high speed meters. . .

Claims (2)

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано в масс-спектрометрии дл  прецизионного измерени  квадрата индукции посто нных и медленно измен ющихс  магнитных полей. Известны аналоговые измерител  квадрата магнитной индукции, содержащие два датчика Холла, соединенных каскадно, источник тока и выходной прибор 1 . Однако такие измерители не могут быть использованы дл  измерени  квад рата индукции наравномерного магнитного пол  из-за погрешности, вызывае мой различными величинами магнитной индукции, воздействующей на каждый датчик Холла. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  цифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащий каскадно соединенные двг1 датчика Холла, источ ник тока, ключи, преобразователь тип напр жение - цифра, фазочувствительные элементы, блок управлени  и цифровой регистрирующий прибор 2. Однако этот измеритель не обеспечивает возможности измерени  квадрата индукции неоднородного магнитного пол  из-за различи  величин индукций, воздействующих на каждый датчик Холпа , и св занной с эти грубой погрешности измерени . Измерение проводитс  в два последовательных во времени такта , т.е. быстродействие данного устройства ограничено суммарной длительностью двух тактов. Цель изобретени  - увеличение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что цифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащий магнитоуправл емый гиратор, через первый усилитель соединенный с индуктивным элементом , через второй усилитель подключенный ко входу магнитоуправл емого гиратора, компаратор, первый вход которого подключен к выходу .первого ключа , второй - к выходу источника опорного напр жени , а выход компаратора - ко входу блока управлени , выходы которого подключены ко входу первого ключа, к первому входу преобразовател  напр жение - цифра, к первому входу регистрирующего прибора и к первому входу второго ключа, второй вход которого св зан с выходом первого ключа и со входом магнитоуправл емого гиратора, а второй вход регистрируюшего прибора подключен к выходу преобразовател  напр жение - цифра, введе ны последовательно соединенные интегратор и переключатель, второй вход которого соединен с одним из выходов блока у пр а в л е н и   , вы ход пере кл а т о л соедкнеь оо входом преобразовател  напр жение - цифра, а вход интегратора соединен со входом магнитоуправ л емого гиратора. На чертеже приведена схема цредлагаемого измерител . Цифровой измеритель квадрата магнитной индукции содержит магнитоуправл емЕлй гиратор 1 на основе полево ГО магнитотраизистора 2, помещенного в иэме р емое магнитное поле с индукцией В и соединенного, например, с исто дником посто нного тока 3 н усилител ми 4, Ь. К выходу гиратора 1 (точка соедииенил выхода усилител  4 и входа усилител  5) подключен И {дуктивный элемент б, а ко входу гиратора 1 (полевок электроду магнитотранзисто ра 2) подключен первый вход компаранен с источником 8 опорнохО напр жени , а выход соединен с блоком 9 управлени . Блок 9 управлени  дополнительно соединен со входом управлеь:и  цифрового регистрирующего прибора 11 Вход гиратора 1 через интегратор 3.2 и переключатель 3 соединен со входо 17реобразовате.п  10 напр жение - цифра . Ко входу гиратора 1 через первый ключ 14 подклю 1ен выход второго источника 15 тока и через второй ключ 1.6 подключена обща  шина устройства Входы управлени  переключател  13 и ключей 14-и 16 соединены с выxoдa ти блока управлени  9 . Измеритель работает следующим образом . В динамическом режиме магкитоучч-равл емг11Й гирглор 1 характеризуетс  следующей матрицей параметров проводи мост ей: , 5-В о1. ре.цачи усилителей 4 и 5 К- посто нный коэффициент 1/X, определ емый параметрами магнитотравзистора 2; В- средн   величине измер  мой магнитной индукции при интер.вале усреднени равном геометрической  ирине. (пор дка 0,1 мм) активной зоны м.1гнато транзистора 2. Из выражени ; (а) следует, что ве- личина кмпедс1:1г:а /(В) , включенного между первым входо1 1 компаратора 7 и общей шиной устройства выражаетс  фОр№/ЛОЙJ5) 11 Z, ( В) i Jtfcbfe где у и у - э.лементы Y -матрицы магнитоуправл емого гиратора 1; -jfiJL, - комплексный импеданс индуктивного элемента 6 . Таким Образом, в предлагаемом устройстве между первым входом KOMriapaтОра 7 и общей шиной устройства включен двухполюсный элемент, емкостной импеданс которого определ етс  средней величиной В измер емой индукции. Согласно (б) емкость этого элемента определ етс  выражением С ( В) L KG. С„ В и линейно зависит от величины 8 во всем диапа оне линейного управлени  гиратора 1, т.е. в диапазоне не менее 80 дБ. В исходном состо нии потенциал на емкости С(В) магнитотранзистора 2 ра вен нулю, ключи 14 и 16 разомкнуты, переключатель 13 в нейтральном положении . Процесс изглерени  начи-гаетс  в момент времени t при поступлении импульса пуска из блока 9 управлени  на ключ ;. 4. При этом ключ 14 заь-ыкаетс , начинаетс  зар д емкости С(В) от источника тока 15 и напр жение U(t) ка г;ервог. входе компаратора 7 вОЗраст а е т п о л и н е и н о му з а к о н у Ц (t) К , - КРУ т и 3 1 а фу н к ци и U,(t) . При моме;-гт t . уровн  UQ компаратора 7, т.е. Q , ко МП ар ат ор 7 ср а t , t между импульсагШ цуска и остановки определ етс  выражением: 1оС1Ш . в 1.5 1источника 1Ь, - величина Одновременно с форг ирОВанием линейно нарастающего н ап1::;, -г;е,ни  Uv (t) это напр жение интегрируетс  в интеграторе 12, на выходе которого напр  Хи {t)dt 0,. момент t2. выходное напр жение интегратора 12 до стигает величины J(ty} 0,5K,iat т.е, согласно выражению й , имec-: ч u( .- В Импульсом остановки, поступающим с выходов блока 9 управлени  на ключи 14 и 16, ключ 14 pa3:vKiKaeTCH, а ключ 16 замыкаетс  на врем , необходимое .дл  полного разр да емкости С (В) . Одновременно импульсом остановки, поступающим с блока 9 управлени  на перекдючатель 13, он переводитс  в состо ние , при котором выход интегратора 2 соединен со входом преобразовател  10 напр жение - п,ифра. При этом выходное напр жение ) - В интегр тора 12 преобразуетс  в. цифровую величину N;, котора  регистрируетс  прибором 11. После окончани  процесса, записи выходной цифровой величины NA-B на регистры прибора 11, импульсом с блока 9 управлени  переключатель 13 переводитс  в состо ние, при котором выход интегратора 12 закыкаетс  на общую шину устройства на вре м , необходимое дл  полного разр да интегратора 12. После разр да емкости С(В) и интегратора 12 импульсами блока 9 управлени  ключи 14 и 16 и переключатель 13 перевод тс  в исходное состо ние и процесс измерени  периодически повтор етс . Таким.образом, предлагаемое устройство обеспечивает- измерительное преобразование типа величина квадрата средней индукции неоднородного магнитного пол  - цифра с интервалом пространственного усреднени  индукции пор дка 0,1 . При этом использование одного линейного гальваномагнитного преобразовател  (магнитотранзистора 2) позволило исключить грубые погрешности измерени , вызываемые неоднородностью магнитного ти па в известных устройствах. В предлагаемом устройстве измерение проводитс  в один такт, 11ричем длительность такта ut определ етс  согласно выражению (в) режимкыт ет параметрами UQ и устройства. Следовательно , быстродействие устройств увеличено. Использование устройства позвол ет строить прецизионные цифровые измерители квадрата индукции пространс венно неоднородных посто нных и пере менных магнитных полей при повышенно быстродействии измерителей., . Формула изобретени  Цифровой измеритель квадрата магнитной индукции, содержащ55й магнитоуправл емый гиратор, через первый усилитель соединенный с индуктивным элементом, через второй усилитель подключенный ко входу магнитоуправл емого гиратора, компаратор, первый вход которого подключен к выходу первого ключа, второй - к выходу источника опорного напр жени , а выход компаратора - ко входу блока управлени , выходы которого подключены ко входу первого ключа, к первому входу преобразовател  напр жение - цифра, к первому входу регистрирующего прибора и к первому входу второго ключа, второй вход которого св зан с выходом первого ключа и со входом магнитоуправл емого гиратора, а второй вход регистрирующего прибора подключен к выходу преобразовател  напр жение - цифра, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в него введены последовательно соединенные интегратор и переключатель, второй вход которого соединен с одним и выходов блока управлени , выход ;е реключате.л  соединен со входом лрс образовател  напр жение - цифра, а вход интегратора - соединен со р-.О;. магнитоуправл емого гиратора с Источники инфор1 ации f прин тые во внимание при экспертизе 1.Афанасьев Ю,В. и др, Средг.: s;измерени  параметров магнитного пол , Л,, Энерги , 1979, с. 174-176, The invention relates to magnetic measurements and can be used in mass spectrometry for precision measurements of the square induction of constant and slowly varying magnetic fields. Known analog meter square magnetic induction, containing two Hall sensors connected in cascade, current source and output device 1. However, such meters cannot be used to measure the square of the induction of a uniform magnetic field due to the error caused by the different values of magnetic induction acting on each Hall sensor. The closest to the proposed technical entity is a digital magnetic induction meter that contains cascade connected Hall sensor, current source, keys, voltage type-digit converter, phase-sensitive elements, control unit and digital recording device 2. However, this meter is not provides the possibility of measuring the square of the induction of a non-uniform magnetic field due to the difference in the values of the inductions acting on each Holp sensor and associated with these gross errors of measurement neither The measurement is performed in two consecutive time ticks, i.e. The speed of this device is limited by the total duration of two cycles. The purpose of the invention is to increase speed. The goal is achieved by the fact that a digital meter of magnetic induction square, containing a magnetically controlled gyrator, is connected via a first amplifier to an inductive element, through a second amplifier connected to an input of a magnetically controlled gyrator, a comparator, the first input of which is connected to the output of the first switch, the second to the output of the reference voltage source, and the output of the comparator to the input of the control unit, the outputs of which are connected to the input of the first key, to the first input of the voltage converter, a digit, to the transducer The input of the registering device and the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the first key and the input of the magnetically controlled gyrator, and the second input of the registering device is connected to the output of the voltage converter — a digit, the sequentially connected integrator and the switch are entered, the second the input of which is connected to one of the outputs of the unit, the output of the switch is connected to the input of the voltage converter — a digit, and the input of the integrator is connected to the input of a magnetic gyrator. The drawing is a diagram of the proposed meter. The digital magnetic induction square meter contains a magnetic control gyrator 1 based on a field magnetically tripped magnetic field detector 2, placed in a simulated magnetic field with induction B and connected, for example, to a direct current source 3 n amplifiers 4, b. To the output of gyrator 1 (the point of connection of output of amplifier 4 and input of amplifier 5) is connected I {the ductive element b, and the input of the capacitor 1 (pole vole electrode of magnetotransistor 2) is connected to the input of the main input 8 and the output is connected to the unit 9 controls The control unit 9 is additionally connected to the input of the control: and digital recording device 11. The input of the gyrator 1 is through the integrator 3.2 and the switch 3 is connected to the input 17 of the converter. In 10 the voltage is a digit. The output of the second current source 15 is connected to the input of the gyrator 1 via the first switch 14 and the common bus of the device is connected via the second switch 1.6. The control inputs of the switch 13 and the keys 14 and 16 are connected to the output of the control unit 9. The meter works as follows. In the dynamic mode of the magcitocch-ravla emgIl, gyrglor 1 is characterized by the following parameter matrix conducting the bridge:, 5-O1. Amplifiers 4 and 5 K are constant constant 1 / X, determined by the parameters of the magnetothermistor 2; B is the average value of the measured magnetic induction at an interval of averaging equal to a geometric irin. (on the order of 0.1 mm) of the active zone m. 1 of the transistor 2. From the expression; (a) it follows that the value of kmpeds1: 1g: a / (B) connected between the first input1 1 of the comparator 7 and the common bus of the device is expressed by FOR (n) / LOJ5) 11 Z, (B) i Jtfcbfe where y and y - e . elements of the Y-matrix of the magnetic guided gyrator 1; -jfiJL, is the complex impedance of the inductive element 6. Thus, in the proposed device, a bipolar cell is connected between the first input of the KOMriapatora 7 and the common bus of the device, the capacitance impedance of which is determined by the average value B of the measured induction. According to (b) the capacity of this element is determined by the expression C (B) L KG. C "B and linearly depends on the value of 8 in the whole range of linear control of the gyrator 1, i.e. in the range of at least 80 dB. In the initial state, the potential on the capacitance C (B) of the magnetotransistor 2 is equal to zero, the keys 14 and 16 are open, the switch 13 is in the neutral position. The glueing process starts at the moment t when the start pulse from the control unit 9 comes to the key ;. 4. In this case, the switch 14 is closed, the charge of the capacitor C (B) from the current source 15 and the voltage U (t) k d; the input of the comparator 7 VOZrasta tpolina ne e and n o m z a k about n at Ts (t) K, - KRU t and 3 1 a fu n to qi and U, (t). At mom; -mt t. UQ level of comparator 7, i.e. Q, k MP ar at op 7 cf a t, t between the pulse and stop pulses is defined by the expression: 1 ° C. in 1.5 the source 1b, is the value Simultaneously with the forg iROVANIA linearly increasing n ap1 ::;, -g; e, nor Uv (t), this voltage is integrated into the integrator 12, the output of which is eg Chi (t) dt 0 ,. moment t2. the output voltage of the integrator 12 reaches the value J (ty} 0.5K, iat i.e., according to the expression th, im-: h u (.- In the stop pulse, coming from the outputs of the control unit 9 to the keys 14 and 16, the key 14 pa3: vKiKaeTCH, and the key 16 is closed for the time required for the full discharge of the capacitance C (B). Simultaneously the stop pulse coming from the control block 9 to the switch 13 is switched to the state in which the output of the integrator 2 is connected to the input of the converter 10 voltage - n, if. At the same time, the output voltage) - In the integrator 12 is converted to. digits When the process is completed, the output digital value NA-B is written to the registers of the device 11, the impulse from the control unit 9 is switched to the state in which the output of the integrator 12 closes on the common bus of the device M, necessary for the full discharge of the integrator 12. After the capacity C (B) and the integrator 12 are discharged by the pulses of the control unit 9, the keys 14 and 16 and the switch 13 are reset, and the measurement process periodically repeats. Thus, the proposed device provides - a measuring conversion of the type of magnitude of the square of the average induction of a non-uniform magnetic field - a digit with an interval of spatial averaging of the induction of about 0.1. In this case, the use of a single linear galvanomagnetic transducer (magnetotransistor 2) made it possible to eliminate gross measurement errors caused by the inhomogeneity of the magnetic type in known devices. In the proposed device, the measurement is carried out in one cycle, the 11th cycle duration ut is determined according to the expression (c) of the mode with the parameters UQ and the device. Consequently, the speed of devices is increased. The use of the device allows the construction of precision digital square meters for the induction of spatially inhomogeneous constant and variable magnetic fields at an increased speed of the meters. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Digital digital magnetic induction meter, containing a 55th magnetically controlled gyrator, connected through a first amplifier to an inductive element, through a second amplifier connected to the input of a magnetically controlled gyrator, a comparator, the first input of which is connected to the output of the first key, the second to the output of the reference voltage source and the comparator output to the input of the control unit, the outputs of which are connected to the input of the first key, to the first input of the voltage converter, a digit, to the first input of the register device and the first input of the second key, the second input of which is connected with the output of the first key and the input of the magnetically controlled gyrator, and the second input of the registering device is connected to the output of the voltage converter — a figure that differs in speed It is connected in series with an integrator and a switch, the second input of which is connected to one and the outputs of the control unit, the output; the switch is connected to the input of the voltage generator — a digit, and the input of the integrator — is connected to p-. ABOUT;. magnetically controlled gyrator with S sources of information f taken into account during the examination 1.Afanasyev Yu, V. et al., Med.: s; measuring the parameters of the magnetic field, L, Energie, 1979, p. 174-176, 2.Авторское свидетельство СССР ; 497541, кл, G- 01 R 33/06, 1975.2. Authors certificate of the USSR; 497541, class G-01 R 33/06, 1975.
SU792818093A 1979-09-10 1979-09-10 Digital magnetic induction gage SU838621A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792818093A SU838621A1 (en) 1979-09-10 1979-09-10 Digital magnetic induction gage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792818093A SU838621A1 (en) 1979-09-10 1979-09-10 Digital magnetic induction gage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU838621A1 true SU838621A1 (en) 1981-06-15

Family

ID=20849942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792818093A SU838621A1 (en) 1979-09-10 1979-09-10 Digital magnetic induction gage

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU838621A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748564C2 (en) * 2016-07-15 2021-05-26 Люксембург Инститьют Оф Сайенс Энд Текнолоджи (Лист) Hall effect magnetometer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748564C2 (en) * 2016-07-15 2021-05-26 Люксембург Инститьют Оф Сайенс Энд Текнолоджи (Лист) Hall effect magnetometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3541446A (en) Small signal analog to digital converter with positive cancellation of error voltages
US4091683A (en) Single channel electrical comparative measuring system
US4217543A (en) Digital conductance meter
SU838621A1 (en) Digital magnetic induction gage
GB1589957A (en) Method and apparatus for determining the resistance value of an unknown resistance by measuring the conductance of that resistance
SU627349A1 (en) Temperature digital meter
SU1753290A1 (en) Electronic weighing apparatus
SU811277A1 (en) Device for linearization of characteristics of digital arrangement
SU1394065A1 (en) Device for determining temperature difference
SU1401293A1 (en) Device for measuring high static temperatures
SU752170A1 (en) Digital meter of signal effective value
SU1560987A1 (en) Digital meter of temperature
SU1624352A1 (en) Resistance meter
SU659935A1 (en) Device for automatic checking of solidifying concrete strength buildup
SU424093A1 (en) DIGITAL MAGNETIC INDUCTION METER
SU1408251A1 (en) Device for measuring index of thermal lag of thermal converter
SU970134A1 (en) Digital temperature meter
SU974146A1 (en) Digital temperature meter
SU452789A1 (en) Device for measuring direct current
RU1778574C (en) Pressure-measuring apparatus
SU661269A1 (en) Temperature measuring device
SU661491A1 (en) Time interval digital meter
RU1798726C (en) Device for measuring harmonic coefficient of output signals of quadripoles
SU661398A1 (en) Phase shift meter
SU1697090A1 (en) Functional converter