SU1216747A1 - Веберметр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области магнитных измерений и может быть использовано дл  измерени  магнитного потока в образцах ферромагнитных материалов при измерении их магнитных параметров. Веберметр содержит измерительную катушку 1, интегратор 2,аналого-цифровой преобразователь 3,блок 4 отсчета, блок 5.пам ти, блок 6 совпадени , блок 7 задержки и генератор 8 импульсов запуска. Блок 6 совпадени  может быть выполнен в виде цифровог о компаратора, В веберметре момент окончани  интегрировани  определ етс  моментом равенства двух последовательных значений напр жени  на выходе интегратора , преобразованных в цифровой код, которые отсчитываютс  через определенные заранее выбранные промежутки времени, 1 ил. (Л

Description

I1

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано ,цл  измерени  магнитного потока в образцах ферромагнитных материалов при измерении их магнитных параметров .

-Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  магнитного потока .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что момент окончани  интегрировани  измерительного импульса, определ етс  не пороговым элементом, а цифровой схемой совпадени .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительную катушку Ij интегратор 2, выполненный как например в веберметре типа , аналого-цифровой преобразователь (А1Щ)3, блок 4 отсчета 5 блок 5 пам ти , блок 6 совпадени , выполненный, например, в виде цифрового компаратора j блок 7 задержкир генератор 8 импульсов запуска,

Веберметр работает следующим образом.

При сцеплении витков измерительной катушки 1 с измен ющимс  магнит- HbtM потоком J в ней индуктируетс  ЭДС . е -Wdtp/dt, (1) где W - число витков измерительной

катушки 1,

ЭДС поступает на интегратор 2, напр жение на выходе которого пропорционально приращению магнитного потока за врем  интегрировани  t;

U kujet5l: K,Wb,

(2)

где К - посто нна  интегратора 2

Это напр жение поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  З где оно преобразуетс  в цифровой код при поступлении на его Управл - кнций вход импульса с генератора 8 импульсов запуска, задержанного в блоке 7 задержки на врем , необходимое дл  записи информации в блоке 5 пам ти„ Частота следовани  этик импульсов определ ет период последовательных преобразований напр жени  на выходе интегратора 2 в цифровой код. Перед каждым преобразованием код, соответствующий значению напр жени  на выходе ин тегратора 2 при предыдущем преобразовании , записываетс  в блок 5 пам ти при поступлении на его унтравл ;0

5

20

25

67472

}а11;ий вход импульса непосредственно с выхода генератора 8 импульсов запуска .

После окончани  каждого преобра- зовани  в аналого-цифровом преобразователе 3 на его выходе синхронизации (|юрмируетс  импульс, который поступает на управл ющий вход блока 6 совпадени , в котором происходит сравнение кодов на его входах в момент поступлени  этого импульса. На выходе.блока 6 совпадени  формируетс  сигнал только при совпадении кодов на его входах,т.е. при равенстве напр жени  на выходе интегратор а 2 между двум  последовательными преобразовани ми . Следовательно, этот сигнал определ ет момент, когда напр жение на выходе интегратора 2 прекращает измен тьс , а вЭДСв измерительной катушке 1 становитс  равной нулю, т.е. определ ет длительность изменени  измер емого магнитного потока. Причем погрешность определени  этой длительности не превышает погрешности основного измерительного узла - интегратора 2 с аналого-цифровьГм преобразователем 3j так как дальнейша  обработка сигналов ведетс  в цифровом виде. Сигнал с выхода блока 6 совпадени  поступает на управл ющий вход блока 4 отсчета, в котором происходит регистраци  в цифровом виде напр жени 

F

35 на выходе интегратора 2, пропорционального согласно выражению (2), измер емому приращению магнитного потока за все врем  его изменени . Сигнал с выхода блока 6 совпаде40 НИН может быть использован при применении предлагаемого веберметра в автоматизированных магнитоизмеритель- ных системах как сигнал окончани  измерени  данного приращени  магнит45 ного потока и разрешени  следующих измерений или операции обмотки информации например, в автоматизированных устройствах дл  измерени  статических магнитных параметров ферромагнит50 ных материалов).

Пог решность измерени  магнитного потока, обусловленна  конечной чувствительностью порогового элемента, при использовании известного устрой55 ства определ етс  формулой

5 е„у|м „„, /2« й8;, (3) где - уровень ЭДС на один виток , измерительной катушки,

30

8i 8

S/N

при котором фиксируетс  окончание изменени  магнитного потока} приращение магнитной индукции образца, соответствующее измер емому приращению магнитного потока;

N - число измер емых точек характеристики j ). В предлагаемом веберметре момент окончани  интегрировани  определ етс  моментом равенства двух последовательных значений напр жени  на выходе интегратора, преобразованных с помощью А1Щ в цифровой код, которые отсчитываютс  через определенные , заранее выбранные промежутки времени t. Погрешность, обусловленна  неточностью определени  момента окончани  изменени  измер емого магнитного потока, зависит от зоны неопределенности АДП, т.е. минимальной разности напр жений на его выходе, котора  вызывает изменение выходного кода АЦП. Эта зона неопределенности зависит от,случайной составл ющей погрешности преобразовани  АЦП и определ етс  ею.

В зону неопределенности АЦП при- . мем порог его чувствительности ЛU,- Из формулы (2) следует, если

К jedts U то устройство фиксирует

о

момент окончани  процесса перемаг- ничивани . На основании теоремы о среднем

Ь Kjedt K e,put

Ku

e,, (4)

где f - частота импульсов запуска.

Отсюда можно получить

Ч

(5)

Таким образом, порог реагировани  устройства в Ку раз меньше порога чувствительности АЦП. При этом час-- тота импульсов запуска выбираетс  в соответствии с допустимой погрешностью измерений, котора  может быть установлена меньше инструментальной погрешности интегратора.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Веберметр, содержащий измерительную катушку, интегратор, генератор импульсов и блок отсчета, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены блок совпадени , аналого-цифровой преобразователь, блок пам ти и блок задержки, причем вход интегратора соединен с измерительной катушкой, а выход подключен к пер- вому входу аналого-цифрового преобразовател , второй вход аналого- цифрового преобразовател  св зан с выходом блока задержки, первый выход аналого-цифрового преобразовател  подключен к управл ющему входу блока совпадени , а второй - к ре- гистрирук цему входу блока отсчета, к первому входу блока совпадени  и входу блока пам ти, выход генератора импульсов соединен с входом блока задержки и с управл к цим входом блока пам ти, выход блока пам ти подключен к второму входу блока совпадени , а выход блока совпащени  .св зан с управл ющим входом блока отсчета.