SU928273A1 - Устройство дл измерений магнитной индукции посто нного магнитного пол - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к электро/13мерительной технике и предназначено дл  измерени  магнитной индукцик посто нного магнитного пол  и может быть использовано в геофизике, приборостроении , электро- и радиотехнике, машиностроении, медицине и других област х народного хоз йства.

Известны средства измерений с ферромодул ционными преобразовател ми (феррозондовые магнитометры), состо щие из генератора возбуждени , ферромодул ционного преобразовател  (ФМП) полосового усилител , регистрирующего прибора, причем генератор возбуждени  подключен к ФМП (обмотка возбуждени ), а выход ФМП (индикаторна  обмотка) через полосовой усилитель , фазочувствительный детектор и регистрируюций прибор подключен к другому входу ФМП (обмотка обратной св зи). Такие средства измерений основанные на автокомпенсационном способе измерени  обладают широким

диапазоном линейности, так как ФМП (феррозонд) работает при разности измер емого и компенсационного полей (при разности измер емой и компенсационной магнитной индукции). Если не задаватьс  габаритами фМП, то диапазон линейности таких устройств практически не ограничен 1.

Однако при ограниченном объеме ФМП верхнее значение измер емой

to магнитной индукции в устройствах с обратной св зью ограничено допустимой мощностью, которую можно рас сеивать в объеме ФМП, и соответственно температурой перегрева об15 мотки ОМП (обмотки обратной св зи).

Целью изобретени   вл етс  расширение амплитудного диапазона значений измер емой магнитной индукции.

,Указанна  цель достигаетс  тем,

20 что в устройство дл  измерений магнитной индукции посто нного магнитного пол , содержащее последовательно соединенные ферромодул цион-t

ный преобразователь, избирательный усилитель и фазочувствительный детектор, охваченные отрицательной обратной св зью, генератор возбуждени , соединенный с ферромодул ционным преобразователем и фазочувствительным детектором, и регистрирующий прибор, дополнительно введены два ключа, два элемента ИЛИ, два одновибратора, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, интегратор и переключатель рода работ, при этом первый ключ включен в цепь отрицательной обратной св зи, выход фазочувствительного детектора соединен с регистрирующим прибором через последовательно соединен ные второй ключ и интегратор, входы управлени  первого и второго ключа каждый через свой элемент ИЛИ подсоединены к выходу первого и второго одновибраторов соответственно, один выход переключател  рода работ соеди нен с вторыми входами элементов ИЛИ, а второй выход подсоединен к генератору тактовых импульсов, выход которого к первому одновибратору подсоединен непосредственно, а к второму одновибратору - через элемент задержки .

На чертеже представлена фунйциональна  схема устройства.

Генератор 1 возбуждени  подключен к одному входу ферромодул ционного преобразовател  (ФМП)2. Выход его через избирательный усилитель 3 подключен к одному входу фазочувстви тельного детектора 4, другой вход которого подлючен к другому выходу генератора 1 возбуждени . Выход фазочувствительного детектора Ц через первый ключ 5 подключен к другому входу ФМП 2. Одновременно выход фазочувствительного детектора 4 через последовате.оно соединенные второй ключ 6 и интегратор 7 подключен к регистрирующему прибору 8. Входы управлени  первого и второго ключей 5 и 6 каждый через свой элемент 9 и 10 ИЛИ подсоединены к выходам первого и второго одновибраторов П и 12 соответственно. Один выход переключател  13 рода работ соединен с вторыми входами элементов ИЛИ, а второй выход переключател  рода работ подсоединен к генератору И тактовых импульсов, выход которого к первому одновибратору 11 подсоединен непосредственно.

282734

а ко второму одновибратору 12 - через элемент 15 задержки. Переключатель рода работ может быть выполненным например, состо щим из источника 5 посто нного напр жени  и переключател  .

Устройство работает следующим образом.

В первом режиме работы, когда

10 измер ема  магнитна  индукци  мала, а следовательно мала и компенсацион-о на  магнитна  индукци , и перегрев ФМП 2 током, создающим магнитную индукцию компенсации отсутствует,

5 магнитна.  индукци  компенсации создаетс  непрерывно. В этом случае на ФМП 2, возбуждаемый током от гене ратора 1. возбуждени , воздействует рлзность между измер емой и компен2Q сационной магнитной индукцией

BQ-BK- Выходное напр жение ФМП 2, пропорциональное действующей на него магнитной индукции, поступает

на избирательный усилитель 3- Выделенное избирательным усилителем 3 напр жение второй гармоники подаетс  на фазочувствительный детектор i и преобразуетс  им в посто нный ток. Этот ток подаетс  на входы первого и втоJQ рого ключей 5 и 6. В первом режиме работы с переключател  13 рода работ подаетс  посто нное напр жение, которое через элементы 9 и 10 ИЛИ открывает ключи 5 и 6 на все врем  измерени , т.е. отрицательна  обратна  св зь осуществл етс  непрерывно , и на интегратор 7 и регистрирующий прибор 8 также непрерывно поступает сигнал, пропорциональный измер емой магнитной индукции.

Во втором режиме работы при большом значении измер емой магнитной индукции компенсационна  магнитна  индукци  поступает (создаетс ) только в течение промежутка времени существенно меньшего, чем весь цикл измерений . В этом с:лучае на ФМП 2, возбуждаемый от генератора возбуждени  1 в течение основной части цикла измерений,воздействует

Claims (1)

1. только измер ема  магнитна  индукци  В0. Выходное напр жение ФМП 2 поступает на избирательный усилитель 3 и выделенное им напр жение второй гармоники фазочувствитель55 ным детектором 1 преобразуетс  в посто нный ток. Этот ток поступает на входы первого и второго ключей 5 и 6, которые большую часть промежутка времени в течение цикла измерени  разомкнуты. Переключатель 13 рода работ во втором режиме включает генератор Н тактовых импульсов, вырабатывающий импульсы дл  запуска одновибраторов. Причем первый одновибратор 11 запускаетс  от генератора тактовых и пульсов непосредственно, а второй через элемент 15 задержки,врем  задержки превышает длительность переходного процесса в устройстве с обратной св зью. Напр жение с вы да первого одновибратора 11 через мент 9 ИЛИ подаетс  на управл ющий вход первого ключа 5 который сраб тывает и подключает выход фазочувс тельного детектора k к второму входу ФМП 2 (обмотке обратной св зи). Вы ходной посто нный ток фазочувствительного детектора i, протека  через обмотку ФМП, создает магнитную индукцию компенсации, обеспечива  автокомпенсационный режим ра боты . После окончани  переходного процесса срабатывает элемент 15, включа  второй одновибратор 12, выходное напр жение которого через {второй элемент ИЛИ 10 подаетс  на управл ющий вход второго ключа 6. Ключ 6 срабатывает и,через интегратор 7) подключает регистрирующий прибор 8 к выходу фазочувствительнЬго детектора k дл  измерени  выходного сигнала. По окончании измерени  рабочий промежуток времени цикла измерений заканчиваетс . Одн вибраторы через элементы ИЛИ отклю чают ключи и тем самым разрываетс  цепь обратной св зи и отключаетс  от фазочувстзительного детектора интегратор. Через промежуток време ни tn генератор тактовых импульсо вновь запускает одновибратор 11, вырабатывающий импульс длительност tu, равный длительности рабочего промежутка времени, в течение кото рого осуществл етс  обратна  св зь Таким образом, ток создающий магнитную индукцию компенсации в объеме ФМП, протекает через его обмотку только в течение времени t U. , а в течение времени 1 л обратной св зи - нет, и ток через обмотку ФМП не протекает. Длительность этого промежутка времени в течение которого осуществл ет-, с  обратна  св зь, определ етс  длительностью импульса первого одновибратора. Промежуток времени, в течение которого ос тдествл етл  измерение, определ етс  длительностью импульса второго одновибра тора, который начинает вырабатывать импульс после окончани  переходного процесса в устройстве, что определ етс  временем задержки.цепи задержки. Так как перегрев ФМП током определ етс  энергией им выдел емой, а энерги  выдел етс  только в теченее времени tu то в предлагаемом устройстве можно в 4()/kupa3 увеличить мощность, создаваемую током компенсации, т.е. вЩ раз увеличить ток ког«пенсации и следовательно в Щ раз расширить амплитудный диапазон значений измер емой магнитной индукции (расширить диапазон линейности) без увеличе ни  перегрева ФМП. Здесь ti4 - длительность импульса первого бдновибратора (промежуток времени, в течение которого включен первый ключ), tn длительность паузы между двум  импульсами первого одновибратора (промежуток времени , в течение которого первый ключ отключен). Зыбира  1ц. и tn можно обеспечить необходимое расширение диапазона линейности всего СИ (расширение амплитудного диапазона значений измер емой магнитной индукции) при заданном объеме ФМП и заданной температуре его перегрева, исход  из допустимой мощности рассеивани  в объеме ФМП. Таким образом, в предлагаемом устройстве при повторно-кратковременном включении обратной св зи предельное значение компенсационной магнитной индукции может быть увеличено , обеспечива  тем самым расширение диапазона линейности (расширение амплитудного диапазона значений измер емой магнитной индукции ) . Формула изобретени  Устройство дл  измерений магнитной индукции посто нного магнитного пол , содержащее последовательно соединенные ферромодул ционный преоб- разователь, избирательный, усилитель и фазочувствительный детектор, охваченные отрицательной обратной

   св зью, генератор возбуждени , сое- ; диненный с ферромодул ционным преобразователем и фазочувствительным детектором, и регистрирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  амплитудного диапазона значений измер емой магнитной индукцииуВ него дополнительно введены два ключа, два элемента ИШ, два одновибратора, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, интегратор и переключатель рода работ, при этом первый ключ включен в цепь отрицательной обратной св зи, выход фазочувствительного детектора соединен с регистрирующим прибором через последовательно соединенные

   второй ключ и интегратор, входы управлени  первого и второй ключа каждый через свой элемент ИЛИ подсоединены к выходу первого и второго одновибраторов соответственно, один выход переключател  рода работ соединен с вторыми входами элементов ИЛИ, а второй выход подсоединен к генератбру тактовых импульсов, выход которого к первому одновибратору подсоединен непосредственно, а к вто- о рому одновибратору - через элемент задержки.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Афанасьев Ю.В. Феррозонды. Л., Энерги , 1969, с. 121 и 123.