Устройство для измерения параметров магнитного поля

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН Ия к лвтовскомю свидетельству

Союз Советских

Социалистических

Реслублик >957139 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.02.81 (21) 3250856/18-21 (5l) М. Кл.з

G 01 R 33/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гееудлретееннмй камнтет (23) Приоритет—

СССР

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень №33

Дата опубликования описания 17.09.82 (53) УДК 621.317..44 (088.8) ле делам нзееретеннй и атармтнй (72) Авторы изобретения

А. М. Донец, А. В. Жоголев

Воронежский политехни (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерений параметров слабых постоянйых магнитных полей.

Известно устройство регистрации параметров постоянного магнитного поля, содержащее ферритовый кольцевой сердечник с перемагничивающей обмоткой и два ферритовых цилиндрических концентратора с сигнальными обмотками, включенными последовательно и образующими с конденсатором контур, настроенный на вторую гармонику частоты тока перемагничивания. Конденсаторы расположены соосно и соприкасаются в торцах с кольцевыми сердечни.ками (1) .

Недостатком устройства является невысокая чувствительность.

Известнотакже устройство для измерения параметров магнитного поля, содержа.щее ферромагнитный сердечник с обмоткой перемагничивания, подключенной к источнику тока перемагничивания, и двумя последовательно соединенными сигнальными обмотками, другие выводы которых подклю чены к обкладкам конденсатора и к выходным шинам, и размагничивающую обмотку (2) .

Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности измерения вследствие наличия ложного сигнала из-за неполного размагничивания цилиндрических или прямоугольных ферромагнитных сердечников. Обусловлено это двумя причинами.

Цилиндрические или прямоугольные сердечники обладают неоднородной магнитной о структурой по длине, поэтому они размагничиваются не полностью даже при больших начальных амплитудах экспоненциально затухающего переменного магнитного поля.

Кроме того, размагничивание ферромагнитных сердечников высокочастотным, затухающим в течение непродолжительного времени переменным магнитным полем не является оптимальным, так как при этом не удается избавиться от .остаточной намагниченности и, соответственно, от ложного сигнала в

2о приемном тракте.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров

957139

3 магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с обмоткой перемагничивания, подключенной к источнику тока перемагничивания, и двумя последовательно соединенными сигнальными обмотками, другие выводы которых подключены к обкладкам конден- 5 сатора и к выходным шинам, размагничивающую обмотку, введен генератор колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов, а ферромагнитный сердечник выполнен составным из кольцевого ферритового сердечника и двух кольцевых ферритовых концентраторов, причем перемагничивающая обмотка размещена на кольцевом ферритовом сердечнике, а размагничивающая обмотка состоит из двух секций, размещенных на кольцевых ферритовых концентраторах, на которых намотаны рядовые сигнальные обмотки, расположенные симметрично относительно вертикальной оси составного ферромагнитного сердечника, размагничивающая обмотка подключена к генератору колоколообразных низкочастотных

20 радиоимпульсов, На чертеже представлена схема устройства для измерения параметров магнитного поля.

Устройство содержит составной ферромагнитный сердечник, включающий ферритовый сердечник 1 и ферритовые концентраторы 2 и 3, обмотку 4 перемагничивания, размагничивающие обмотки 5 и 6, сигнальные обмотки ? и 8, конденсатор 9, источник 10 тока перемагничивания и генератор 11 .колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов.

Устройство работает следующим образом, Под действием протекающего в обмотке 4 тока сердечник 1 изменяет свое магнитное сопротйвление с частотой, в два раза выше частоты ы источника 10 тока перемагничивания. В результате изменения суммарного магнитного сопротивления составного ферромагнитного сердечника в сигнальных обмотках 7 и 8 наводится ЭДС полезного сиг- 4о нала, ее параметрическое усиление осуществляется койтуром, образованным из индуктивности обмоток 7 и 8 и конденсатора 9 и настроенным на вторую гармонику частоты тока перемагничивания.

Генератор 11 вырабатывает радиоимпульсы с частотой заполнения и частотой следования, определяемыми динамикой изменения пространственной ориентации составного ферромагнитного сердечника или скоростью изменения во времени парамет- so ров измеряемого магнитного поля. Амплитуда, максимальная длительность и частота Я (Я в 10 — 15 раз ниже ы ) радиоимпульса выбираются такими, чтобы имело место оптимальное размагничивание концентраторов 2 и 3, а его форма — с учетом устранения нежелательных переходных процессов в приемном тракте.

В момент появления радиоимпульса в цепи размагничивающих обмоток 5 и 6 возникает ток, при этом происходит изменение с частотой 2Я магнитного сопротивления концентраторов 2 и 3 и появление в спектре регистрируемого сигнала комбинационных составляющих четных гармоник полезного и размагничивающего сигналов. Эти составляющие ослабляются контуром, приемным трактом и не создают дополнительной погрешности измерения в случае указанного соотношения частот td и Я и высокой избирательности приемного тракта.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения благодаря снижению порога чувствительности практически до уровня магнитных шумов ферромагнитного сердечника и шумов приемного тракта.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с обмоткой перемагничивания, подключенной к источнику тока перемагничивания, и двумя последовательно соединенными сигнальными обмотками, другие выводы которых подключены к обкладкам конденсатора и к выходным шинам, размагничивающую обмотку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен генератор колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов, а ферромагнитный сердечник выполнен составным из кольцевого ферритового сердечника и двух кольцевых ферритовых концентраторов, причем перемагничивающая обмотка размещена на кольцевом ферритовом сердечнике, а размагничивающая обмотка состоит из двух секций, размещенных на кольцевых ферритовых концентраторах, на которых намотаны рядовые сигнальные обмотки, расположенные симметрично относительно вертикальной оси составного ферромагнитного сердечника, размагничивающая обмотка подключена к генератору колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 3o8560, кл. G Ol R ЗЗ/00, 25.01.7!.

2. Авторское свидетельство СССР № 629516, кл. G 01 R 33/00, 12.07.76 (прототип).

957139

Составитель Т. Краснова

Редактор В. Данко Техред А. Бойкас Корректор А. Ференц

Заказ 6592/34 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4