Устройство для измерения магнитной индукции

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 785812

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21 07. 78 (21) 2647150/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.1280. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания pg.1280 (51)М. Кл.

G 0I К 33/02

Государственный комитет

СССР

fl0 делам изобретений н откр ыти и (53) УДК 621. 317. .42(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Евтихиев, В. Г. Куриленко, С. А. ПОгожев, В. Л. Преображенский, N. А. Савченко, и 9. А. Эконамов (71) Заявитель

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ

ИНДУКЦИИ

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано в автоматике, приборостроении, для исследования полей электромагнитов, применяемых в ядерной Физике и ускорительной технике.

Известны устройства для измерения магнитных полей, в которых в качестве магниточувствительных элементов используются гальваномагнитные датчи- О ки (1» .

Однако значительное влияние температуры на показания датчика заставляет либо термостатировать датчик, либо использовать схемы для компен- 15 сации температурных .погрешностей. Это приводит к усложнению устройств и снижению их надежности. Точность таких устройств порядка 14, Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности являются приборы для измерения магнитной индукции на основе внутриатомных явлений, например тесламетр Е11-2, использующий явление ядерного магнитного резонанса и состоящий иэ катушки индуктивности, внутри которой расположена ампула с рабочим веществом, перестраиваемого генератора, измерителя частоты, индикатора ядерного магнитного 30 резонанса, катушки и генератора низкой частоты для магнитной модуляции, синхронного детектора, вольтметра 12, Тесламетр Е11-2 позволяет измерять магнитную индукцию электромагнитов в диапазоне 0,025+2,5 Тл.с точностью ке менее 0,1% при неоднородности поля 0-,22 на 1 смв. Погрешностями прибора являются сложность конструкции, большие габариты датчика, высокий нижний предел измерений, ограничения на допустимую неоднородность измеряемого полн.

Дель изобретения — упрощение конcтрукции, увеличение чувствительности, повышение точности при измерении неоднородных полей, Достигается это тем, что

B устройстве для измерения магнитной индукции, содержащем перестраиваемый генератор, индикатор, измеритель частоты и магниточувствительный датчик, охваченный двумя взаимно перпенди" кулярными катушками индуктивности, в качестве магниточувствительного датчика используется пластина иэ антиферромагнетика с анизотропией "легкая плоскость", при этом измерительчастоты и перестраиваемый генератор подключены к первой катушке индук785812

Формула изобретения тивности, индикатор — к второй катушке, а плоскость пластины ориентирована параллельно осям катушек.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит магниточувст зительный датчик 1 в вгде пластины из антиферромагнетика "легкАя плоскость" расположенный внутри двух взаимно

Ф перпендикулярных катушек индуктивности 2 и 3, перестраиваемый генератор 4, измеритель частоты 5 на основе электронно-счетного частотомера, индикатор б магнитоакустического резонанса на.основе милливольтметра.

Катушки 2 и 3 расположены перпендикулярно друг к другу для уменьшения ,сигнала от генератора 4 в катушке 3 на частотах, не совпадающих с частотой магнитоакустического резонанса.

Принцип действия устройства основан на сильной зависимости частоты акустического резонанса образца из антиферромагнетика с анизотропией

"легкая плоскость" от напряженности постоянного подмагничивающего поля

Игг. Эта зависимость может быть представлена в виде где Н» и M — соответственно статическое и динамическое эффективные поля магнитоупругой связи. Для антиферромагнетиков с анизотропией "легкая плоскость" Н» и Н много больше одноименных параметров известных резонаторов, соответственно больше крутизна и диапазон перестройки частоты магнитоакустического резонанса.

На частоте магнитоакустического резонанса электрические колебания во входной катушке 2 вызывают механическую деформацию антиферромагнети- . ка. Вследствие магнитоупругой связи акустические колебания преобразуются в выходной катушке 3 в электрические колебания и регистрируются индикатором 4. Малая ширина резонансной линии (добротность не менее 10 ) обеспечивает высокую точность изме рения частоты Г.

Устройство работает следующим образом. Плавно изменягот частоту генератора 4 до достижения резонансного значения f . Момент резонанса определяется по максимуму отклонения индикатора б. Резонансная частота измеряется электронносчетным частотомером 5,и по тарировочной кривой определяется индукция исследуемого постоянного поля для измеренной частоты Г. © Устройство позволяет измерять магнитную индукцию в диапазоне 0,010,1 Тл с точностью не хуже 0,11%. .Неоднородность исследуемого поля не накладывает принципиальных ограниче1э ний на точность измерений. Верхний

Э предел измерений может быть увеличен при использовании сменных магнитных экранов.

Устройство для измерения магниткой индукции, содержащее перестраиваемый генератор, индикатор, измещ ритель частоты и магниточувствительный датчик, охваченный двумя взаимно перпендикулярными катушками индуктивности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения чувствительности и повышения точности при измерении неоднородных полей, в качестве магниточувствительного датчика используется пластина из антиферромагнетика с анизотропией "легкая плоскость", при этом измеритель частоты и перестраиваемый генератор подключены к первой катушке индукгивности, индикатор — к второй катушке, а плоскость пластины ориентирована параллельно осям ка40 тушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Афанасьев Ю. В. Магнитометрические преобразователи, приборы и

45 установки. М., "Энергия", 1972, с. 179-184.

2. Чечурина E. H. Приборы для измерения магнитных величин.N.,"ÝHåðгия", 1969, с. 102.

ВНИИПИ Заказ 8836 50

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", г-Ужгород,ул.Проектная,4