Устройство для измерения вектора напряженности магнитного поля

рЪ 100528

Клясс 21е, 12

42с, 43

21@, 30>о

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A А, Прозоров, И. M. Цветков и М. К. Чернов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ В К

Е ТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

9 г. за № 2057/432863 в Гоствхннку СССР

Заявлено 8 августа )95П> г. за ., Устройства для автоматического измерения величины вектора напряженности магнитного поля и звестны.

В качестве чувствительного элемента в у указанных устройствах обычно используются магнитные зонды с ра разомкнутой магнитной целью.

При подмагничииании зонда измеряем ым магнитным полем зследствие насыщения магнитной цепи в обмотке зонда возникают переменные з.д.с. как основной. так и высших rapмоник.

Амплитуда этих гармоник зависит от величины измеряемого магнитного потока, проходящего вдоль стержня зонда и подмагничиваюшего последний.

Чтобы ось зонда была точно направлена по вектору напряженности поля, в описанных устройствах обычно применяется автоматическая ор«ентирующая система, состоящая из двух следящих приводов. ни вращают чувствительный элемент (зонд) вокруг двух осей .!о придания ему положения, при котором его продольная ось будет совпадать с во<тором напряженности магнитного поля по направлснию.

Особенность предложенного устойства, в котором применен магнитный зонд, выполненный в виде замкнутог у Ого тороида с Г)я13ном!1? !о распределенной обмоткой, обеспечиHBIolIIIB I благодаря этому возможность измерения ьскторя напряженследящей системы...аклю >асгся в том, что о бмотка тоооида включена в одно пз плеч моста, в другос плечо которого включен магнитный усилитель. Обмотка управления последнего питается постоянпым током от з.— оТ электронного усилителя, подкл;очснного к диагонали моста, IJIH возможности опрсделения значения вектор

?2 по величине тока подмагни.->ивания.

Г1а чертеже показана схема предлагаемого устройства для измерения вектора напряженности ма>нитного поля.

В этом устройстве и качестве чувствительного элемеHTB применен тооид, выполненный пз магнитно-мягкого матсриала (на>при>мер, пермалоя) и несущий равномерно распресленную обмотку Z!. образующую

A" одно плечо измерительного мост . качестве остальных плеч этого моста

ЛЪ 100528 применены. активные сопротивления

Л1 1i R, сопротивление Z2. Последнее имеет такое же активное и индуктивное сопротивление, как и оо мотка Zi тороида, и представляет собой обмотку магнитного усилителя с тороидальными сердечника:,аи, коэффициент размагничивания которых в направлении диаметра весьма велик. Такой магнитный усилитель нечувствителен к внешним магнитным полям. Кроме того. его желательно экранировать.

Чувствительный элемент — — тороид, вследствие отсутствия преимущественного направления (в плоскости). одинаково реагирует на любое направление вектора чапряженности, лежащего в плоскости тороида.

Если в«ктор напряженности изм.ряемого поля не находится r, плоскости измер iтельного тороида, c„lcдует ориентировать (направить) плоскость гороида параллельно вектооу напряженности. для чего ориентирующая система должна иметь только один следящий привод, вращающий тороид вокруг оси, совпадающий с его диаметром или параллельной последнему, до совпадения плоскости тороида с направлением вектора.

Ня чертеже показан слсдягций привод СП, получающий питание от усилителя У, управляемого зондом

Z3, п качестве которого может быть использован зонд любой из существующих конструкций.

При изменении вектора напряженности магнитного поля по величине степень подмагничивания тороида, а следовательно, и его индуктивность меняются. Зто приводит к нарушению баланса моста и к появлению в его диагонали напряжения, воздействующего через трансформатор 7 на вход усилителя У,, питающего управляющую обмотку Х магнитного усилителя. Изменение тока в управляющей обмотке магнитного усилителя:УО продолжается до тех пор, пока мост не придет в равновесие и напряженис на диагонали исчезнет (или вернется к первоначальной величине) .

По величине тока, протекающего по управляющей обмотке магнитного усилителя, можно судить о величине вектора напряженности измеря«мого магнитного поля.

Предме г изобретения

Устройство для измерения вектора напряженности магнитного поля при помощи мап,пт; сч о зонда, выполненного в виде замкнутого тороида с равномерно распределенной обмоткой и ориентируемого таким образом, чтобы плоскость тороида совпадала с направлением измеряемого вектора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, |то, с целью повышения точности измерений, обмотка тороида включена в одно из плеч моста, а в другое его плечо включен магнитный усилитель, обмотка управления которого подмагничивается постоянным током от электронного усилителя, подключенного к диагонали моста, для определения значения вектора по величине тока подмагничивания, необходимой для уравновешивания моста. № (00528