SU1449953A1 - Apparatus for measuring induction of varying magnetic field - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электро измерительной технике. Цель изобретени  - повытение точности при одновременном увеличении надежности за счет-упрощени . Устройство содержит генератЬр 1 пр моугольных и мпуль- сов, преобразователь Холла 2, широкополосный усилитель .3, ключи 4 и 5, выпр мители 6, 7 и В, блоки. 9, 10 и 11 запоминани , блок 12 задержки, блок 13 делени , нелинейный npeotJ- разователь 14, перемножитель 15, регистрирующий блок 16. Введение по-, следовательно соединенных блока делени , нелинейного преобразовател , перемножител , третьего блока запоминани  позвол ет повысить точность при одновременном увеличении надежности . I ил.The invention relates to electrical measuring equipment. The purpose of the invention is to increase accuracy while increasing reliability by simplifying. The device contains a generator of 1 rectangular and mpuls, a Hall converter 2, a broadband amplifier .3, keys 4 and 5, rectifiers 6, 7 and B, blocks. 9, 10, and 11 memory, delay unit 12, division unit 13, nonlinear npeotJ-distributor 14, multiplier 15, recording unit 16. Introduction of consequently connected division block, nonlinear converter, multiplier, third memory unit allows to increase accuracy simultaneous increase in reliability. I il.

Description

, Изобретение относитс  к электро- . |мерительной технике и может быть йпользовано дл  измерени  магнитной И1рдук1щи переменного магиитногр пол , The invention relates to electro. measuring technique and can be used to measure the magnetic potential of an alternating magnetic field,

Цель изобретени  - попьшение точ- HcjicTH при одновременном увеличении адежности за счет упрощени .The purpose of the invention is to achieve a precise HcjicTH while increasing the reliability due to simplification.

На чертеже приведена структурна  устройства,10The drawing shows a structural device, 10

Устройство содержит гбнер.атор 1 р моугольных импульсов, преобразоатель Холла 2, широкополосньЛ усиитель 3, ключи 4 и 5, вьтр мители 6-8 блоки 9-П запоминани  6jjoK 12 15 эадержки, блок 13 делени , нелинейый преобразователь 14, перемножи- 15 и регистрирующий блок 16,The device contains a gbner.ator 1 p of square impulses, a Hall transducer 2, a wideband amplifier 3, keys 4 and 5, a plug-in 6-8 blocks 9-P memory 6jjoK 12 15 e-hold, block 13 division, non-linear converter 14, 15 multiplied and 15 recording unit 16,

Выход генератора I соединен с управл ющими входами преобразовател  20 2, ключей 4 и 5 и входом блока 12, усипител  3 соединен с выходом преобразовател  2, а выход - с сиг- н;1льными входа #и ключей А и 5, выхо- которых соединены с входами вы- 25 п  мителей 6 и 7 соответственно,Выход блока 12 соединен с управл ющими входами блоков 9-П. Сигнальные вкоды блоков 9 и 10 соединены с выходами вьтр нителей 6 и 7 соответст- ЗО в(нно, а выходы с первым и вторым . входами блока 13, Вход преобразовател  14 соединен с выходом 13, а выход - с входом перемножител  15, В ророй которого соединен с выхо-35 дом ключа 4, а выход.- с входами ело ка 16 и вьшр мител  8, соединенного В1| 1ходом с сигнальным входом блока, 11.The output of the generator I is connected to the control inputs of the converter 20 2, keys 4 and 5 and the input of the block 12, the amplifier 3 is connected to the output of the converter 2, and the output is connected to the signals of the first input # and the keys A and 5, which are connected with inputs of outputs 25 and 6 and 7, respectively, the output of block 12 is connected to the control inputs of blocks 9 and П. The signal codes of blocks 9 and 10 are connected to the outputs of connectors 6 and 7, respectively, in the output (and but the outputs from the first and second inputs of block 13, the input of the converter 14 is connected to output 13, and the output to the input of multiplier 15, in the loop which is connected to the output of the 35 house of key 4, and the output.- to the inputs of the motor 16 and the tower 8, connected by a B1 | 1 input to the signal input of the unit, 11.

Устройство работает следующим об- рАзом, 40The device works as follows, 40

Генератор I формирует последова- т льность пр моугольных импульсов Д |1ительностью t со скважностью 2, к(|)торые поступают на управл ющие вхо- д|Ц преобразовател  2, ключей 4 и 5 и 45 блока 12, Под действием этих импульсов преобразователь 2 возбужда- е1гс , С его выхода на вход усилител  3 во врем  действи  генератора 1 по- с1гулает напр жение U, i определ емое Q полезным сигналом и наводкой, а во в|рем  паузы - напр жение U, опрёде- л| емое только индукционной наводкой. Напр жени  и и Q определ ютсй уравнени миее {- - -- и„„с+ ««« sin(+S);The generator I generates a sequence of rectangular pulses D | with a frequency t with a duty cycle of 2, to (|) the latter are fed to the control input | C converter 2, keys 4 and 5 and 45 of block 12, Under the action of these pulses converter 2 excitation from its output to the input of amplifier 3 during the operation of generator 1 guides the voltage U, i defined by Q with a useful signal and pickup, and during pause - voltage U, test number | Induction only. Stresses and and Q are determined by the equations of the {- - - and „„ with + »« sin (+ S);

.c.Ms if i.c.Ms if i

(I)(I)

и.and.

f arctK f arctK

JHMOMJhmom

/HaH  / Hah

и„ КвК9л(,and „KVKl (,

где t - текущее врем ;where t is the current time;

( - кругова  частота магнитной(- circular frequency magnetic

индукции;induction;

UH - амплитуда напр жени  индукционной наводки;UH is the amplitude of the induction voltage;

a«c Холла;a “c Hall;

V - фазовый сдвиг между напр жением индукционной наводки и суммарным напр жением ЭДС Холла и индукционной наводки ,V is the phase shift between the voltage of the induction pickup and the total voltage of the EMF of the Hall and the induction pickup,

Усиленное усилителем 3 напр жение с выхода преобразоват ел  2 посту- лает через ключи 4 и 5 на входы выпр мителей 6 и 7 соответственно«Ключи 4 и 5 под действием импульсов генератора переключа ютс  в противо- фазе. Во врем  действи  кчпульса клкЛ 4 открыт, а ключ 5 закрыт, а во врем  паузы ключ 4 закрыт, а ключ 5 открыт .The voltage amplified by the amplifier 3 from the output transducer 2 is supplied via keys 4 and 5 to the inputs of the rectifiers 6 and 7, respectively. Keys 4 and 5 are switched in counter-phase by the action of generator pulses. During the operation of the dial clock, CLL 4 is open, and the key 5 is closed, and during the pause, the key 4 is closed and the key 5 is open.

На выходе выпр мител  6 во врем  действи  импульсов генератора 1 об- разуетс  посто нное напр жение определ емое уравнениемAt the output of the rectifier 6, during the operation of the pulses of the generator 1, a constant voltage is formed determined by the equation

|( 2) | (2)

где К - коэффициент усилени  усили-тел  3;where K is the amplification factor of amplifiers 3;

Кв - коэффициент передачи, выпр мител  6,Kv - transfer coefficient, rectifier 6,

которое поступает на сигнальный вход блока 9,which enters the signal input of block 9,

На выходе выпр мител  7 во врем  пауз между импульсами генераторе I образуетс  посто нное напр жение Uty определ емое уравнением At the output of the rectifier 7, during the pauses between the pulses of the generator I, a constant voltage Uty is formed determined by the equation

U4e :KyKjUM,,. (3)U4e: KyKjUM. (3)

Импульсы с выхода генератора 1 через блок 12.поступают на управл ющие входы блоков 9-11. Врем  задержки блока 12 выбираетс  и.э. услови The pulses from the output of the generator 1 through the block 12. enter the control inputs of the blocks 9-11. The delay time of block 12 is selected by i. conditions

: :

где Сп - врем  переходных процессовwhere Cn is the transient time

в выпр мител х 6 и 7. Обновление информации в блокахin routines 6 and 7. Updating information in blocks

9и 11 осуществл етс  по передний X фронтам импульсов с выхода блока-12 а в блоке 10 - по задним фронтам этих импульсов. Поэтому с каждый HOBIM импульсом генератора 1 в блоках 9- и9 and 11 is carried out on the front X edges of the pulses from the output of block-12 and in block 10 on the rear edges of these pulses. Therefore, with each HOBIM pulse generator 1 in blocks 9 and

10запоминаютс  установивтиесц эначенн  сигналов U,e и изйсоответствен- нб и хран тс  в течение всего периода следовани  импульсов генератора I10 memorizes the setting of the significant signals U, e and is responsible and stored during the whole period of the pulse of the generator I

Сигналы с выходов блоков 9 и 10 поступают на первый и второй входы блока 13, на выходе которого формируемс  посто нное напр жениеThe signals from the outputs of blocks 9 and 10 are fed to the first and second inputs of block 13, at the output of which a constant voltage is generated

u,vu, v

Uw Uw

ОABOUT

tt

При выборе коэффициентов перада и выпр мителей 6 и 7 одинаковыми с учетом уравнений (1)-(3) можно записатьWhen choosing the coefficients of the perads and rectifiers 6 and 7 are the same, taking into account equations (1) - (3), we can write

sin . (4)sin. (four)

u,j u, j

налс Кнаке nale Knake

Напр жение Uij поступает на вход преобразовател  14, на выходе которого образуетс  напр жение 4 в соответствии с уравнениемThe voltage Uij is fed to the input of the converter 14, the output of which is the voltage 4 in accordance with the equation

iUsinV cosV ,  iUsinV cosV,

(5)(five)

которое поступает на вход перемножител  15,which is fed to the input of the multiplier 15,

На второй вход перемножител  15 поступает сигнал U с выхода ключа 4. На выходе перемножител  15 во врем  действи  импульсов генератора I образуетс  сигнал , равный произведению сигналов на его входах, который поступает на входы выпр мител  8 и блока 16.The second input of the multiplier 15 receives the signal U from the output of the key 4. At the output of the multiplier 15, during the operation of the pulses of the generator I, a signal is generated equal to the product of the signals at its inputs, which is fed to the inputs of the rectifier 8 and the block 16.

С учетом уравнений (И и (5) получают ,In view of the equations (And and (5) receive,

и,5 КбК91|и« „-ьи, совЧ 6ln(ot+V) илиand, 5 КбК91 | and “„, sovCh 6ln (ot + V) or

и, KjUx, sin (ot+40. Поступивший на вход выпр мител and, KjUx, sin (ot + 40. The rectifier received at the input

1515

2020

переменного магнитного пол , содер жащее последовательно соединен гые нератор пр моугольных импул сов,пр образователь Холла и широкополосны усилитель, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены с выходом широкополосного усилител а управл ющие входы - с выходом ге нератора пр моугольных импульсов, регистрирующий блок, первый выпр ми тель, блок задержки, вход которого соединен с выходом генератора пр мо угольных импульсов, второй и третий выпр мители, входы которых соединен с выходами соответственно первого и 25 второгб ключей, а также первый и вт рой блоки запоминани , управл ющие входы которых объединены, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности при одновременно увеличении наде сности, в него введе ны последовательно соединенные блок делени , нелинейный преобразователь и перемножитель, а также третий блок запоминани , сигнальный вход которого соединен с выходом первого выпр мител , а управл ющий вход-- с выхо дом блока задержки и управл ющими входами первого и второго блоков за- ттоминани , сигнальные входы первого 40 и второго блоков запоминани  соединены с выходами соответственно второго и третьего выпр мителей, а выхо ды - соответственно с первым и вто- рьм входами блока делени , второйa variable magnetic field containing a series-connected rectangular impulse generator, a Hall generator and a broadband amplifier; the first and second keys, the signal inputs of which are connected to the output of the broadband amplifier; the control inputs — with the generator output of rectangular pulses, the registering unit , the first rectifier, the delay unit, the input of which is connected to the output of the generator of direct coal pulses, the second and third rectifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the first and 25 second kl First, second, and second memory blocks, the control inputs of which are combined, characterized in that, in order to increase accuracy while simultaneously increasing the reliability, a serially connected division block, a nonlinear converter and multiplier, as well as a third block are introduced into it memory, the signal input of which is connected to the output of the first rectifier, and the control input - with the output of the delay unit and the control inputs of the first and second blurring blocks, the signal inputs of the first 40 and second memory blocks Connected to the outputs of the second and third rectifiers, respectively, and the outputs, respectively, with the first and second inputs of the dividing unit, the second

30thirty

3535

8 сигнал вьтр мл етс  и запоминаетс  блоком 10,8 signal is flush and stored in block 10,

На выходе блока 10 формируетс  At the output of block 10 is formed

, .n,«f,., илика делени , ВТОПОЙ , .n, "f,., or dividing, secondly

ное 45 вход перемножител  подключен к BL- значению измер емойду первого ключа, а вькод - к входамThe 45th input of the multiplier is connected to the BL-value of the measured key of the first key, and the code to the inputs

ги1тпГ± « t/ - Регистрирующего лока и первого выгистрирующего блока 16 поступает гар- пр мител .gittg ± “t / - The registering lock and the first extraction unit 16 are supplied with a guard.

449953449953

монйческий сигнал, частота которого равна частоте измер емой магнитной индукции, а амплитудное значение g пропорционально амплитудному значению измер емой магнитной индук-даи.mony signal, whose frequency is equal to the frequency of the measured magnetic induction, and the amplitude value of g is proportional to the amplitude value of the measured magnetic inductor.

10ten

Claims (1)

Формулаизобрете.ни  Устройство дп  измерени  индукцииFormula of the invention. Device dp induction measurement 1515 2020 переменного магнитного пол , содержащее последовательно соединен гые ге нератор пр моугольных импул сов,преобразователь Холла и широкополосный усилитель, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены с выходом широкополосного усилител , а управл ющие входы - с выходом генератора пр моугольных импульсов, регистрирующий блок, первый выпр митель , блок задержки, вход которого соединен с выходом генератора пр моугольных импульсов, второй и третий выпр мители, входы которых соединены с выходами соответственно первого и 25 второгб ключей, а также первый и второй блоки запоминани , управл ющие входы которых объединены, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности при одновременном увеличении наде сности, в него введены последовательно соединенные блок делени , нелинейный преобразователь и перемножитель, а также третий блок запоминани , сигнальный вход которого соединен с выходом первого выпр мител , а управл ющий вход-- с дом блока задержки и управл ющими входами первого и второго блоков за- ттоминани , сигнальные входы первого 0 и второго блоков запоминани  соединены с выходами соответственно второго и третьего выпр мителей, а выходы - соответственно с первым и вто- рьм входами блока делени , второйa variable magnetic field containing a series-connected rectangular impulse generator, a Hall transducer and a wideband amplifier, the first and second keys, the signal inputs of which are connected to the output of the broadband amplifier, and the control inputs to the output of a square pulse generator, the recording unit, the first rectifier, the delay unit, the input of which is connected to the output of the generator of rectangular pulses, the second and third rectifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the first and 25 volts respectively Rogby keys, as well as the first and second storage units, the control inputs of which are combined, characterized in that, in order to improve accuracy while increasing the reliability, a sequentially connected division unit, a nonlinear converter and multiplier, and a third storage unit are introduced into it , the signal input of which is connected to the output of the first rectifier, and the control input-- with the house of the delay unit and the control inputs of the first and second eclipsed blocks, the signal inputs of the first 0 and second blocks of nani respectively connected to outputs of the second and third rectifiers and the outputs - to the first and secondary inputs rm dividing block, the second 30thirty 5five f,., илика делени , ВТОПОЙf,., or dividing, second 5 вход перемножител  подключен к BL- ду первого ключа, а вькод - к входамThe 5 input of the multiplier is connected to the BL of the first key, and the code to the inputs