Способ измерения слабых переменных магнитных полей низкой частоты

 

Класс 21е, 12 № 123608

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. И. Беличенко

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СЛАБЪ|Х ПЕРЕМЕННЫХ

МАГ Н ИТ Н ЫХ ПОЛ Е Й Н ИЗ КО Й ЧА СТО Т61

Заявлено 26 января 1959 г. за № 617597126 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Б1оллетене изобретений» № 21 за !959 г.

В настоящее время измерение слабых переменных магнитных Iloлей низкой частоты осуществляется с помощь7о магнитомодуляционных датчиков, охваченных обратной отрицательной связью по постоянному полю.

Предлагаемый способ более совершенен по сравнению с известными способами подобного рода, так как он исключает нелинейные искажения, появляющиеся при превышении амплитудой измеряемого поля величины остаточного (нескомпенсированного) постоянного поля, вводом в магнитомодуляционный датчик дополнительного постоянного поля, величина которого исключает явление перемодуляции.

На чертеже изображена принципиальная схема датчика для осуществления предлагаемого способа.

Датчик 1 представляет собой два элемента с параллельно расположенными пермаллоевыми сердечниками. Обмотки возбуждения обоих элементов получают питание от генератора возбуждения 2 и включены встречно с тем, чтобы на общей измерительной обмотке, расположенной поверх обоих элементов, отсутствовало напряжение частоты возбуждения. С появлением внешнего постоянного магнитного поля на выходе измерительной обмотки появляется напряжение второй гармоники частоты возбуждения датчика, величина которого пропорциональна величине постоянного поля.

С целью повышения чувствительности измерительная обмотока датчика настраивается в резонанс с помощью конденсатора 8 — на вторую гармонику частоты возбуждения.

Устранение явления «затягивания» обеспечивается путем шунтирования измерительной обмотки активным сопротивлением 4, которое снижает чувствительность от резонанса.

Для устранения нелинейных искажений измеряемой низкой частоты на выходе датчика в него вводится добавочное поле путем пропускания постоянного тока такой величины, чтобы его действие на датчик создавало выходное напряжение второй гармоники, превышающее напряжение от максимального постоянного поля Земли примерно в 1,5 раза. Для этого в цепь отрицательной обратной связи включен фазоинвертор 5 постоянного напряжения, который рассимметрирован подключением сетки

¹ 123608 одной лампы фазоинвертора к части общего катодного сопротивления.

При этом создается добавочный ток, обеспечивающий возникновение добавочного поля в катушках автокомпенсации. Фазоинвертор одновременно производит усиление по постоянному току.

С целью получения глубокой отрицательной обратной связи по постоянному току автокомпенсация постоянного поля Земли и введение добавочного поля осуществляются подачей постоянного тока с анодов

- фазоинвертора 5 через сопротивление б на среднюю точку обмоток возбуждения датчика и средшою точку обмотки трансформатора возбуждения 7. При этом можно получить большой ток компенсации, т. е. большой коэффициент усиления по постоянному току, обеспечивающий возможность введения добавочного поля, превышающего постоянное магнитное поле Земли.

Измеряемые сигналы переменного поля и сигнал постоянного поля Земли воздействуют на датчик. Выходное напряжение датчика усиливается резонансным усилителем 8 второй гармоники и затем детектируется фазовым детектором 9 на вторую гармонику. Постоянная составляющая на выходе детектора 9 отфильтровывается фильтром 10, усиливается фазоинвертором 5 и подается в катушки автокомпенсации.

После детектора 9 составляющая измеряемой низкой частоты пропускается через фильтр 11, усиливается избирательным усилителем 12

«изкой частоты и подается в измерительную схему 18.

Предмет изобретения

Способ измерения слабых переменных магнитных полей низкой частоты с помощью магнитомодуляционных датчиков, охваченных обратной отрицательной связью по постоянному полю, отличающийся тем, что, с целью исключения нелинейных искажений, появляющихся при превышении амплитудой измеряемого поля величины остаточного (нескомпенсированного) постоянного поля, в магпитомодуляционцый датчик вводят дополнительное постоянное поле, величина которого исключает явление перемодуляции.

Вхаднаа сигнал

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор В. М. Парнес Гр. 95

Информационно-издательский отдел, Объем 0,17 п. л. Зак. 8451

Подп. к печ. 13.Х-59 г.

Тираж 960 Цена 25 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.