Устройство для измерения магнитного поля
335627
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетоких
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 12.Х.1970 (№ 1482978/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 11.1Ч.1972. Бюллетень ¹ 13
Дата опубликования описания 17.V.1972
М. Кл. С 01г 33i00
Комитет ло делов маобретемий и открытий при Совете Ммммстров
СИР
УДК 621.317.444(088.8) Авторы изобретения
В. M Абзианидзе, Н. М. Семенов и H. И. Яковлев
3 аявитель
БИБЛ. С
УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к электроизмерительной технике. Устройство может служить для измерения или компенсации постоянных магнитных полей, действующих на фоне сильного переменного магнитного поля фиксированной частоты.
Известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее феррозонд, высокочастотный генератор возбуждения, полосовой усилитель, высокочастотный фазочувствительный детектор и регисгрирующий прибор.
Известные устройства недостаточно чувствительны к измеряемому постоянному магнитному полю, если одновременно на феррозонд действует переменное магнитное поле, значительно превышающее измеряемое поле.
Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения постоянного магнитного поля на фоне превышающего его по уровню переменного поля. Для этого в предлагаемом устройстве к выходу полосового усилителя подключены амплитудный детектор с ограничителем сигнала по минимуму и усилитель низкой частоты, соединенный с фазочувствительным детектором низкой частоты, цепь управления которого соединена с выходом высокочастотного фазочувствительного детектора.
На фиг. 1, 2 и 3 приведены соответственно схема предлагаемого магнитометра и временные диаграммы, поясняющие его работу.
Феррозонд 1 возбуждается высокочастотным генератором возбуждения 2 на частоте от, вторая гармоника, пропорциональная измеряемому полю, выделяется и усиливается полосовым усилителем 8 и, пройдя через синхронный детектор 4, регистрируется прибором постоянного тока б.
Полосовой усилитель 3 подключен к амплитудному детектору 6 с ограничителем сигнала
10 по минимуму 7, после которого сигнал, пройдя через усилитель низкой частоты 8 и низкочастотный синхронный детектор 9, поступает на регистрирующий прибор постоянного тока 5.
Опорное напряжение частоты 0 для низко15 частотного синхронного детектора 9 вырабатывается высокочастотным синхронным детектором 4.
При отсутствии измеряемого поля Н = 0 (фиг. 2) переменное поле Н моделирует сиг20 нал второй гармоники (линия 2б), и после фазочувствительного детектирования высокочастотным детектором 4 на его выходе выделяегся прямоугольное напряжение U (линия 2в), пропорциональное полю Н (линия 2в). При
25 этом нетрудно видеть, что и при Н= 0 переменная составляющая частоты Р на выходе нефазочувствительного амплитудного детектора б отсутствует. Следовательно, постоянная составляющая тока на выходе низкочастотно30 го фазочувствительного детектора 9 также отПредмет изобретения
Соста витель Л. Устинова
Техред А. Камышникова
Редактор В. Федотов
Корректор E. Усова
Заказ !169,5 Изд. ¹ 515 Т.ирагк 448 Подписное
Ц111"1.1П14 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров С:СР
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4, 5
Типография, пр. Сапунова, 2 сутствует, поскольку ее значение всегда пропорционально произведению управляющего опорного напряжения U и входного наi .Ii:;;:åII: и частоты ?, поступающего с выхода детектора б через ограничитель 7 и усилитель низкой частоты 8. При совместном воздействии измеряемого постоянного магнитного поля Н g О и переменного поля F1о .(фиг. 3) поле, действующее на феррозонд в течение положительной полувол- 10 ны (линия За), равно Н „+ Но, а в течение отрицательной — Но,„— Нв. Это приводит к дополнительной амплитудной модуляции напряжения второй гармоники Уз (линия Зо), причем глубина модуляции пропорциональна 15 измеряемому полю Но. При фазочувствительном детектировании сигнала Уз напряжение
U на выходе высокочастотного детектора 4 остается неизменным как при Н = О, так и при Н, О. В то же время при детектирова- 20 нии сигнала Ь2, соответствующего поли>
Но О, амплитудным детектором б в его выходном напряжении Uz (линия Зв) содержится низкочастотная составляющая частоты й, пропорциональная измеряемому полю Н.Так как 25 прои слабом измеряемом поле Н << Но глубина модуляции сигнала Uq очень слаба, то для обеспечения возможности дальнейшего усиления этого сигнала и тем самым для повышения чувствительного магнитометра сигнал З0
4 ограничивают снизу (линия Зг). После усиления и выделения низкочастотной составляющей из напряжения V! сигнал Ув, пропорциональный измеряемому полю Н, детектируется низкочастотным фазочувствительным детектором 9, опорное напряжение U- в котором совпадает по частоте c,детектируемым сигналом.
Таким образом, постоянная составляющая выходного тока lв детектора 9, регистрируемая прибором 5, оказывается пропорциональной измеряемому полю Н аа, Устройство для измерения магнитного поля, содержащее феррозоид, высокочастотный генератор Возбуждения, полосовой усилитель, высокочастотный фазочувствительнь|й детектор и регистрирующий прибор, от,тчаюи4ееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения постоянного магнитного поля на фоне значительно превышающего его по уровню переменного магнитного поля низко!! !астотьl, ОПО с!1абже!!О !1яплитудным дсIesiopoaI c ОГО аничптелсм спГнала по л!1!1!иму 1 !у и усилителем низ,o!l частоты, подключенНЫМ К ВЫХОДУ ПОЛОСОВОГО У СИ. IИТеля, !!Р!! !Е. .! К вы ходу усилителя низкои частоты подключен фазочувствительный детектор низкой частоты, управляемый высокочастотным фазочувствительпым детектором,
