SU1187116A1 - Микровеберметр - Google Patents

Abstract

МИКРОВЕБЕРЖТР, Содержащий измерительную катушку, подключенную к первому входу интегратора, состо щего из операционного усилител  с резистором на входе и конденсатором в цепи обратной св зи, корректирующий запоминающий усилитель, вход которого через ключ соединен с выходом, а выход - с вторым входом интегратора , компаратор, подключенньй к выходу интегратора, генератор опорного напр жени  и отсчетный блок, выполненньй в виде цифрового измерител  временных интервалов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений путем снижени  вли ни  внешних магнитных полей, в него введены пороговый элемент, элемент задержки, элемент И-НЕ, второй ключ, триггер и дифференциальный источник тока, первый вход которого подключен к выходу генератора опорного напр жени , а второй вход - к первому входу интегратора и входу порогового элемента, выход которого соединен с входом элемента задержки, входом сброса триггера и входом сброса отсчетного блока, первый вход которого св зан с выходом элемента задержки и управл ющим входом первого (О ключа, второй вход отсчетного блока соединен с выходом элемента И-НЕ, перс вый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй вход - с выходом триггера и управл ющим входом второго ключа, включенного между выходом дифференциального источника 00 тока и вторым входом интегратора, счетный вход триггера св зан с выходом отсчетного блока. Оч

Description

Изобретение относитс  к Измерител ной технике и презназначено дл  изме рени  магнитного потока импульсноиндукционным методом, в частности пр проведении автоматизированного контр л  характеристик посто нных магнитов Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений путем сниже ни  вли ни  внешних магнитных полей на результаты измерений.. Снижение вли ни  внешних магнитных полей обеспечиваетс  при помощи задани  фиксированного времени интегрировани , кратного периоду помехи, сигнала измерительной катушки и компенсации сигнала помехи при интегрировании опорного напр жени . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы. Микровеберметр содержит измерительную катушку 1, интегратор 2, состо щий из резистора 3, операционного усилител  4, конденсатора 5, первого ключа 6, корректирующий зап минающий усилитель 7, компаратор 8, пороговый элемент 9, элемент 10 задержки , элемент И-НЕ 11, отсчетный блок 12, содержащий генератор 13 тактовых импульсов, элемент 14 совп дени  и счетчик 15 импульсов с инди кацией, триггер 16, генератор 17 опорного напр жени , дифференциальный источник 18 тока, второй ключ 1 Измерительна  катушка 1 подключена к первому входу интегратора 2, содержащего входной резистор 3 и опе рационный усилитель 4 с конденсатором 5 в цепи обратной св зи, выход интегратора 2 св зан с входом компаратора 8 и входом ключа 6, последова тельно соединенного с корректирующим запоминающим усилителем 7, выход которого подключен к второму входу опе рационного усилител  4. Отсчетньй блок 12 состоит из соединенных после довательно генератора 13 тактовых им пульсов, элемента 14 совпадени , сче чика 15 импульсов с индикацией. Выход отсчетного блока 12 св зан со счетным входом триггера 16, выход триггера 16 подключен к управл ющему входу ключа 19 и второму входу элемента И-НЕ 11, первый вход которо го св зан с выходом компаратора 8, а выход - с вторым входом элемента 14 совпадени , первый вход которого соединен с выходом элемента 10 задержки и управл ющим входом ключа 6. Вход порогового элемента 9 подключен к первому входу интегратора 2 и второму входу дифферен1щального источника 18 тока, первый вход которого соединен с генератором 17 опорного напр жени , а выход через ключ 19 подключен к второму входу интегратора 2. Выход порогового элемента 9 св зан с входом элемента 10 задержки и входами установки нул  счетчика 15 импульсов с индикацией и триггера 16. Микровеберметр работает следующим образом. Изменение магнитного потока в измерительной катушке 1, вызванное, например , прохождением через зазор ее магнитопровода (не показан) посто н ,ного магнита приводит к возникновению ЭДС, равной величине. величина потокосцеплени  текущее врем . Форма напр жени  на зажимах измерительной катушки 1 показана на фиг. 2,а. Первый импульс с выхода измерительной катушки 1 приводит к срабатыванию порогового элемента 9, который запускает элемент 10 задержки и производит сброс счетчика 15 импульсов с индикацией и триггера 16. Выходные сигналы порогового элемента 9 и элемента 10 задержки показаны соответственно на фиг. 2б,в. Импульс с выхода элемента 10 задержки закрывает элемент 14 совпадени  отсчетного блока 12 и открывает ключ 6, подключа  вход корректирующего запоминающего усилител  7 к выходу интегратора 2. Импульс на выходе элемента 10 задержки заканчиваетс  через интервал времени после обратного опрокидывани  порогового элемента 9. Эта временна  задержка необходима дл  компенсации дрейфа выходного напр жени  интегратора 2 после окончани  первого импульса с выхода измерительной катушки 1. После окончани  выходного импульса элемента 10 задержки закрываетс  ключ 6, фиксиру  величину тока на выходе корректирующего запоминающего усилител  7, одновременно открываетс  элемент 14 совпадени  и на вход счетчика 15 импульсов с индикацией начинают поступать импульсы с 31 выхода генератора 13 тактовых импульсов . С этого момента начинаетс  процес измерени . На вход интегратора 2 поступает сумма полезного сигнала efi) и сигнала помехи е„(), который возни кает из-за воздействи  на измеритель ную катушку 1 внешних магнитных полей . Интервал времени-t, интегрировани  определ етс  временем заполнени  счетчика 15 импульсов с индикацией , Ч-мт, где N - емкость счетчика 15 импульсо с индикацией; Т - период выходных импульсов генератора 17 тактовых им пульсов . Напр жение U(ii) на выходе интегратора 2 в момент времениt(фиг.2д) равно tu t,. J(tи)(t)e/ьje C)o(i , (1) о о где RC - посто нна  времени интегратора 2. Если величина ij, задаетс  кра тной периоду помехи.ej,(t) путем соответствующего выбора величин.N и i , и значение интеграла| en{tld-t можно считать равным нулю. Следовательно, можно считать о Таким образом, при правильном выборе величина t , U(t) не будет зависеть от напр жени  помехe Ci). При переполнении счетчика 15 импульсов с индикацией на его выходе формируетс  импульс, вызывающий опро кидывание триггера 16, сигнал с его выхода открывает ключ 19, который подключает выход дифференциального источника 18 тока к второму (токовому ) входу интегратора 2. Дифференциальньм источник 18 тока осуществл  ет преобразование входных напр жений 64 в выходной TOKjj i в соответствии с выражением где UQ - величина опорного напр жени  генератора 17 опорного напр жени  ; ЕВД - ЭДС измерительной катушки. 1j R - величина сопротивлени  резистора 3. Результирующий входной ток Jj, операционного усилител  4 равен Ъл к выкили с учетом вьфажеии  (3) п Таким образок, входной ток операционного усилител  и в этом случае не зависит от напр жени  помех, создаваемых внешними магнитными пол ми . В интервале времени t - -t (фиг,2) выходное напр жение интегратора 2 измен етс  линейно до тех пор, пока не достигнет нулевого значени . В момент времени i сработает компаратор 8 (фиг. 2,е), на выходе элемента И-НЕ 11 установитс  потенциал логического нул , а элемент 14 совпадени  закроетс  и в счетчике 15 импульсов с индикацией зафиксируетс  число .fi , равное ли с учетом вьгражени  (2) Л7- изменение потокосцеплени  в измерительной катушке 1. Таким образом, предлагаемый микроеберметр обеспечивает повьш1ение точости измерени  за счет снижени  влини  помех путем задани  фиксированого значени  времени интегрировани , ратного периоду помехи, и компенсаии напр жени  помех с помощью диффеенциального источника тока при инегрировании опорного напр жени  t/j .

У

.1

III 1

,ZX

Claims (1)

1. МИКРОВЕБЕРМЕТР, содержащий измерительную катушку, подключенную к первому входу интегратора, состоящего из операционного усилителя с резистором на входе и конденсатором в цепи обратной связи, корректирующий запоминающий усилитель, вход которого через ключ соединен с выходом, а выход - с вторым входом интегратора, компаратор, подключенный к выходу интегратора, генератор опорного напряжения и отсчетный блок, выполненный в виде цифрового измерителя временных интервалов, отличаю щийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем снижения влияния внешних магнитных полей, в него введены пороговый элемент, элемент задержки, элемент И-НЕ, второй ключ, триггер и дифференциальный источник тока, первый вход которого подключен к выходу генератора опорного напряжения, а второй вход - к первому входу интегратора и входу по рогового элемента, выход которого сое динен с входом элемента задержки, входом сброса триггера и входом сброса отсчетного блока, первый вход которого связан с выходом элемента задержки и управляющим входом первого ключа, второй вход отсчетного блока соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а второй вход - с выходом триггера и управляющим входом второго ключа, включенного между выходом дифференциального источника тока и вторым входом интегратора, счетный вход триггера связан с выходом отсчетного блока.

   1187