SU855564A1 - Device for measuring magnetic field - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к иэмери|тельной технике и предназначено дл  измерени  .переменного магнитного пол .The invention relates to an eméry technique and is intended to measure a variable magnetic field.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измеритель , имеющий датчик магнитного пол , балансный усилитель тока с положительной и отрицательной обратными св з ми дл  стабилизации его коэффициента усилени  и регулировани  выходного уровн  напр жени  в статике , а также дифференцирующий усилитель . При таком построении измеритель регистрирует изменение магнитного пол  в достаточно широком диапазоне частот L.The closest in technical essence to the present invention is a meter having a magnetic field sensor, a balanced current amplifier with positive and negative feedback to stabilize its gain and control the output voltage level in statics, as well as a differentiating amplifier. With this construction, the meter registers the change of the magnetic field in a fairly wide frequency range L.

Однако такое выполнение измерител  ограничивает возможность применени  его в промышленности, что св зано с невысокими помехоустойчивостью и разрешающей способностью. Невысока  помехоустойчивость объ сн етс  отсутствием подавлени  в схеме синфазной наводки в датчике.However, such an implementation of the meter limits its applicability in industry, which is associated with low noise immunity and resolution. Low noise immunity is due to the lack of suppression in the common-mode interception circuit in the sensor.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости и разрешающей способности .The purpose of the invention is to improve noise immunity and resolution.

Эта цель достигаетс  за счет того , что устройство дл  измерени This goal is achieved due to the fact that the device for measuring

магнитного пол , содержащее последовательно включенные датчик магнитного пол , балансный усилитель тока и дифференцирук ций усилитель, снабжено емкостными фильтрами, введенными в усилители, а также ограничительным диодом, включенным между усилител ми, при этом датчик магнитного пол  подключен к разнопол рным входам баланс10 ного усилител ..A magnetic field containing a series-connected magnetic field sensor, a balanced current amplifier and differentiations amplifier, is equipped with capacitive filters inserted into the amplifiers, as well as with a limiting diode connected between the amplifiers, while the magnetic field sensor is connected to the bipolar inputs of the balanced amplifier. .

На фиг. 1 изображена принципиальна  электрическа  схема устройства дл  измерени  магнитного пол ; на фиг. 2 - эпюры напр жений на выходе FIG. 1 is a circuit diagram of a device for measuring a magnetic field; in fig. 2 - output voltage diagrams

15 усилителей.15 amps.

Устройство содержит датчик 1 магнитного пол  (фиг.1), разделительный конденсатор 2, балансный усилитель 3 тока, емкостной фильтр 4 ба20 лансного усилител , ограничительный диЬд 5, дифференцирукиций усилитель б, емкостной фильтр 7.The device contains a magnetic field sensor 1 (Fig. 1), a coupling capacitor 2, a balanced current amplifier 3, a capacitive filter 4, a balance amplifier, a limiting diode 5, a differentiation amplifier b, a capacitive filter 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

2525

Датчик магнитного пол  выполнен в виде двойного т-образногС пермаллоевого сердечника с двум  последовательно соединенными обмотками. Така  форма сердечника необходима дл  The magnetic field sensor is made in the form of a double T-shaped Permalloy core with two series-connected windings. This core shape is necessary for

30 более широкого и равномерного зах ата линий магнитного пол , если источник магнитного пол  сместитс  вдоль датчика 1, При изменении магнитного пол  в обмотках датчика 1 наводитс  ЭДС. На концах обмоток по вл етс  также наведенна  посторонн   синфазна  помеха. Эта наведенна  синфазна  помеха не проходит на выход балансного усилител  3 тока, так как обмотка датчика 1 подключена к разнопол рным, входам балансного усилител  3. Помимо этого такое включение датчика 1 (без активного сопротивлени ) обеспечивает больший сигнал на выходе усилител : тока, а соответственно и разрешающую способность измерител . Полезный усиленный сигнал сглаживаетс  фильтром 4 и ограничиваетс  диодом 5. Ограничение приводит к тому, что сигнал на выходе балансного усилител  3 теперь имеет равное количество положительны и отрицательных наклонов (фиг.2). Ввиду этого после дифференцировани  на усилителе 6 дл  формировани  отсчетов изменени  магнитного пол  можно использовать положительные полуволны, .амплитуда которых меньше, чем отрицательных. Фильтр 7 убирает ненужные высокие частоты.30 wider and more uniformly captured magnetic field lines, if the source of the magnetic field is displaced along sensor 1. When the magnetic field changes in the windings of sensor 1, EMF is induced. At the ends of the windings, induced extraneous common-mode interference also appears. This induced common mode noise does not pass to the output of the balanced amplifier 3 current, since the winding of the sensor 1 is connected to the opposite-polarity inputs of the balanced amplifier 3. In addition, this activation of sensor 1 (without active resistance) provides a larger signal at the output of the amplifier: current, and accordingly and the resolution of the meter. The useful amplified signal is smoothed by filter 4 and is limited by diode 5. The limitation leads to the fact that the signal at the output of the balanced amplifier 3 now has an equal number of positive and negative slopes (Fig. 2). Therefore, after differentiation on amplifier 6, positive half-waves can be used to form samples of changes in the magnetic field, the amplitude of which is less than negative. Filter 7 removes unnecessary high frequencies.

Таким образом, применение фильтров , ограничительного диода и подключение датчика к противоположным входам усилител  позвол ет увеличить надежность (помехоустойчивость и разрешающую способность) устройства .Thus, the use of filters, a limiting diode and connecting the sensor to opposite inputs of the amplifier allows to increase the reliability (noise immunity and resolution) of the device.

Claims (1)

1. Патент ФРГ 2219780, кл. G 01 R 33/02, 1973.1. The patent of Germany 2219780, cl. G 01 R 33/02, 1973. LL ЬхBx ++ -J-4-J-4 && (/г./(/g./