Устройство для измерения слабого переменного магнитного поля индукционным способом

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

l70 587

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.XI.1961 (№ 752073/26-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.IV.1965. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 12.V.1965

Кл. 21g, 30qq. 1ПК Н 05d

УДК 621.317.4 (088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Автор изобретения

Э. В. Шереметьев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЛАБОГО ПЕРЕМЕННОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ ИНДУКЦИОННЫМ СПОСОБОМ

Подписная группа № 97

Основным недостатком индукционного метода измерений слабого переменного магнитного поля является снижение чувствительности датчика поля (рамки) с уменьшением частоты. Такой недостаток может быть устранен путем увеличения количества витков рамки, однако это приводит к увеличению габаритов прибора и усилению тепловых шумов датчика.

Известные способы снижения порога чувствительности датчиков являются малоэффективными. В целях снижения порога чувствительности индукционных датчиков, применяемых для измерения слабых магнитных полей, автор предлагает использовать двухконтурный полупроводниковый параметрический усилитель, приемная рамка которого является одновременно источником усиливаемого напряжения и индуктивностью сигнального контура. При использовании такого устройства удается получить высокое отношение сигнал— шум на входе и, таким образом, выделить сигнал из собственных шумов рамки.

На чертеже приводится принципиальная схема предлагаемого устройства.

Датчиком напряженности переменного поля

H является рамка, представляющая собой катушку индуктивности = -14 гн, намотанную на ферритовом кольце. Электродвижущая сила, индуктированная в рамке, выделяется в контуре, образованном L> и С1, настроенном на частоту сигнала fc— - 75 ги. Этот контур является сигнальным контуром полупроводникового параметрического усилителя 1.

5 Усилитель представляет собой систему двух колебательных контуров-сигналов 4С и вспомогательного С, связанных между собой нелинейной емкостью 2, изменяющейся под воздействием напряжения Ьн с частотой

10 1н= 4,3 f c, вырабатываемого генератором накачки 8. Вспомогательный контур настроен на частоту н с, равную сумме частот сигнала fp и генератора накачки fH. Он предназначен для выделения суммарного напряже1S ния сигнала и накачки Он+с. К вспомогательному контуру L C через трансформатор

4 подключен усилитель промежуточной частоты 5 с фильтрами, обеспечивающими требуемое усиление и избирательность. За уси20 лителем промежуточной частоты следует детектор 6, который выделяет усиленный сигнал, измеряемый прибором 7. Для нормальной работы параметрического усилителя 1 необходимо обеспечить высокий коэффициент

25 модуляции нелинейной емкости 2. В качестве такои емкости применена емкость P — П-перехода полупроводникового диода (где Р— дырочная проводимость, П вЂ” электронная проводимость). Такие емкости могут быть полу30 чены на базе кремневых варикап-электрически управляемых конденсаторов большой емкости, Усиление сигнала в параметрическом усилителе 1 обеспечивается тем, что при подаче напряжения двух частот fc и нна нелинейной емкости 2 возникают комбинационные частоты /н+ с и fa с, амплитуда напряжения которых больше амплитуды входного сигнала. Полученное усиление пропорционально отношению частот fa cIfc °

Например, при усилении сигнала с частотой

100 га частота генератора накачки 8 может быть выбрана любой, хотя бы равной 5000 гц.

Тогда частота folic составит 5100 га, а коэффициент усиления усилителя будет равен приблизительно 50.

Источником напряжения накачки может служить звуковой генератор Г3-4А, Напряжение на выходе усилителя измеряется лампоl70587

4 вым вольтметром В3-2А, а форма его кривой контролируется с помощью осциллографа С1-1 (ЭО-7) . Предполагаемая величина уверенных измерений магнитных полей с помощью

5 предлагаемого устройства 10 в э, т. е. на порядок меньше, чем в существующей аппаратуре.

Предмет изобретения

10 Устройство для измерения слабого переменного магнитного поля индукционным способом, отличающееся тем, что, с целью снижения порога чувствительности индуктивного датчика, в нем на вход измерительного устройства

15 включен двухконтурный полупроводниковый параметрический усилитель, для которого приемная рамка является одновременно источником усиливаемого напряжения и индуктивностью сигнального контура.

Составитель В. И. Зубова

Редактор Н. П, Белявская Техред А. А. Камышникова Корректор О. Б, Тюрина

Заказ 925/18 Тира>к 1550 Формат бум. 60)(90 /8 Объем 0,16 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2