Наш сайт доступен

на

52 языках

 

Visual Basic Рейтинг сайтов Наука / Образование

Техника и приборы

Варианты устройств для определения вектора МП реализованных с использованием принципа квазимодуляции.

 

Сопротивление магниторезисторов, соединяемых в мостовую схему, нельзя точно подогнать при их изготовлении. Это вызывает увеличение начального напряжения смещения моста Uсм 0, величина которого, как правило, гораздо больше, чем ожидаемое регистрируемое напряжение. Все эти параметры датчика имеют значительный разброс и сильно зависят от температуры. При проектировании навигационной аппаратуры эти источники погрешностей могут быть устранены различными способами. Одним из наиболее распространенных способов считается принцип квазимодуляции магнитного потока, воздействующего на преобразователь магнитного поля. Для этого применяется вспомогательный источник магнитного поля, в качестве которого могут использоваться специальные катушки смещения, встраиваемые непосредственно в преобразователь магнитного поля или размещаемые снаружи ПМП. Принцип квазимодуляции показан на рис. 1. Рис. 1. Иллюстрация принципа квазимодуляции «Модуляция» магнитного потока осуществляется путем подачи на вспомогательный источник магнитного поля импульсов тока различной полярности, что соответственно приводит к изменению полярности магнитного поля, воздействующего на ПМП. Примером технической реализации указанного принципа может служить конструкция магнитного датчика, приведенная на рис. 2. Рис. 2. Иллюстрация принципа действия датчика с квазимодуляцией магнитного потока: а - конструкция датчика; б - эпюры тока через катушку смещения и напряжения на выходе датчика; в - напряжение на выходе MR моста. В данной конструкции магниторезисторный мост (например, KMZ10) размещается внутри катушки смещения. Принцип работы такого устройства можно объяснить следующим образом. На обмотку катушки смещения подаются двухполярные импульсы тока прямоугольной формы, что приводит к воздействию на МЧЭ двухполярного магнитного поля и появлению соответствующих сигналов на выходе моста. Так как постоянная составляющая зависит только от напряжения питания моста, то она никакого воздействия не оказывает. Измеряемое напряжение пульсирует (рис. 2 б) и может изменять полярность. При помощи специальных схем фиксируют пиковые значения выходных сигналов, а затем эти значения вычитают друг из друга. Такая конструкция предполагает передачу и усиление постоянных напряжений. Чтобы рабочий диапазон магнитоэлектронного устройства был достаточно большим, нужно регулировать усиление измерительного тракта в широких пределах. Технически возможно сконструировать два идентичных усилителя постоянного тока, но не удается гарантировать одинаковые характеристики во всем рабочем диапазоне. Если оба сигнала проходят через один усилитель, то эту проблему можно решать путем демодуляции. Демодуляция сигнала обычно осуществляется звеном, электрическая схема которого приведена на рис. 3. Рис. 3. Упрощенная схема компенсации напряжения смещения и демодуляции сигнала. Схема (рис. 3) работает следующим образом. При одном из полупериодов конденсатор С на выходе усилителя через ключ Sw1 замыкается на корпус ОУ, при этом он перезаряжается на существующий потенциал. При переключении направления ключ Sw1 размыкается, а ключ Sw2 замыкается и удвоенный сигнал 2Uм поступает на выход. Такая схема компенсирует колебания параметров узлов, в том числе начальное постоянное смещение Urм. Так как динамический диапазон тонкопленочных магниторезисторов относительно мал, то часто возникает необходимость компенсации «паразитного» магнитного поля, величина индукции которого выходит за пределы динамического диапазона. Такая компенсация производится путем подачи постоянного напряжения определенной полярности непосредственно на катушку смещения. Функциональная схема входного устройства для определения направления на источник магнитного поля с использованием модуляции и компенсации приведена на рис. 4. Схема не требует особых пояснений. Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.