Устройство для измерения градиента индукции магнитного поля

 

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения Устройство содержит два плоскопарал- . лельных гальваномагниторекомбинацион-, ных чувствительных элемента 1 и 2 шириной .d с размещенной между ними термопроводящей диэлектрической прокладкой 3, источник 4 постоянного тока, вычитающий блок 7 и буферные усилители 5 и 6. Сдвиг одного чувствительного элемента относительно другого в сторону измеряемого градиента индукции на малую величину Ь обеспечивает увеличение пространственной разрешающей -способности устройства, т.е. измерение поля в наиболее локальной области. 2 ил. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3689277/24-21 (22) 10. 01. 84 (46) 15.08.86. Бюл. N- 30 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) А.В. Рагаускас, П.А. Эймантас, И.С. Левитас и И.M. Болотин (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 993178, кл. G 01 R 33/02, 1981.

Афанасьев Ю.В. и др. Средства измерения параметров магнитного поля. — Л.: Энергоиздат, 1979, с. 155. (50 4 G 01 R 33/022, 33/06 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТА ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к магнитоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения .

Устройство содержит два плоскопарал- . лельных гальваномагниторекомбинацион-, ных чувствительных элемента 1и 2 шириной,4 с размещенной между ними термопроводящей диэлектрической прокладкой 3, источник 4 постоянного тока, вычитающий блок 7 и буферные усилители 5 и 6. Сдвиг одного чувствительного элемента относительно другого в сторону измеряемого градиента индукции на малую величину обеспечивает увеличение пространственной разрешающей способности устройства, т.е. измерение поля в наиболее локальной области. 2 ил.

1251001

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и мажет быть использовано при измерении величины градиента индукции неоднородного постоянного или переменнота маI нкт— 5 ного поля.

Цель изобретения — повышение точности измерения величины градиента индукции магнитного поля за счет сдвига одного чувствительного элемен- 10 та относительно другого в сторону измеряемого градиента индукции на малую величину л, чем обеспечивается увеличение пространственной разрешающей способности устройства, )5 т.е. измерение поля в наиболее локальной области.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фйг. 2 диаграммы, поясняющие его работу. 20

Устройство содержит два плоскопараллельных гальваномагниторекомбинационных (ГМР) чувствительных элемента 1 и 2 шириной d ., термопроводящую диэлектрическую прокладку

3 между ними, двухпалюсный источник постоянного тока 4, буферные усилители 5 и 6, и вычитающий блок 7, выход которого является выходам устройства. 30

ГМР-чувствительные элементы 1 и 2 соединены с двухполюсным источником постоянного тока 4 и общей шиной устройства. Один полюс двухполюсного источника постоянного тока 4 подклю35 чен к ГМР-чувствительному элементу

1, а другой — к ГМР-чувствительному элементу 2. Буферный усилитель 5 включен между точкой соединения выхода двухполюсного источника постоянного тока 4 с ГМР-чувствительным

40 элементом 1 и первым входом вычитаю щего блока 7. Буферный усилитель 6 включен между точкой соединения двухполюсного источника постоянного тока 4 с ГМР-чувствительным элементом

2 и вторым входом вычитающего блока 7 блока 7.

Широкие грани ГМР-чувствительных элементов 1 и 2 расположены перпендикулярно вектору магнитной индукции В (х)и параллельно вектору- градиента магнитной индукции ()1ад В

Х

Торцы ГМР-чувствительных элементов

1 и 2 с омическими контактами, также параллельны вектору градиечта магнитной индукции grad Б .. Оси х симметрии ГМР-чувствительных элеИ+л в (х))х-(о, d+hl, (г)

1 1

) р 72 л

) — средняя величина амплитуды Ь„ i «) в интервале (О, д л! выя. г

fJ где (б иг

Выходные напряжения, ГМР-чувствительных элементов 1 и 2 усиливаются буферными усилителями 5 и 6, причем коэффициент передачи по напряжению буферных усилителей 5 и 6 установлен из условия о

d (3) Блок 7 вычитания работает по алгоритму, реализующему выражение: 6 2

М = К сс rod„6„, (4) ментов 1 и 2 расположены на расстоянии л друг от друга в плоскости вектора градиента магнитной индукции 9""с" а Б у

Устройство работает следующим образом.

К ГМР-чувствительным элементам

1 и 2, шириной ci, расположенным в интервале (О, с)+л ) оси х. системы координат (фиг. 2) и помещенным в неоднородное магнитное поле с век— торами индукции В (х) и ее градиен—

К том farad„p, (фиг. 1), приложен постоянный так, поступающий от двухполюсного источника постоянного тока

4. В результате ГМР-эффекта на выходе ГМР-чувствительного элемента 1 формируется выходное напряжение

1 ()„„r K — 8 (X)dx - c о, >, (1) о где K — магниточувствительность

ГМР-чувствительных элементов 1 и 2, В/Тл;

d — ширина ГМР-чувствительных элементов 1 и 2;

К (х)- амплитуда индукции изме— ряемога неоднородного магнитного поля в зависимости ат координаты X аБ > — средняя величина амплитуды 8 (х) в интервале

Го clj

На выходе ГМР чувствительного элемента 2 формируется выходное напряжение

1251001 обоих чувствительных элементов на величину и (а„-1 друг от друга по направлению измеряемого градиента.

Экспериментально установлено, что величина Л может быть выбрана из соотношения d/ä 1.. формула изобретения

30

Составитель А.Дивеев

Техред B.Кадар

Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л. Пчелинская

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4406/42

Производственно-полиграфическое предприятие, r.- Ужгород, ул. Проектная,4 где d /р — коэффициент передачи блока 7 вычитания, quad б — амплитУда гРадиента инк дукции магнитного поля.

Поставляя (1), (2) и (3) и (4) 5 получают

К ((х) -(6 (х)>

И=, (BK" " 1 ld "3 16 д !

0 гас1 Ь (5) х 2

Из выражения (5) видно, что при использовании устройства непрерывно получают амплитудного оценку

М ас1 В по отношению разности двух к P усредненных в интервале (О, А ) и (d, d а ) величин распределения амплитуды магнитной индукции . Б (X)

Таким образом, согласно выражению (5), интервал усреднения изме— ряемой величины уменьшен в d/6 раз, во столько же раз увеличена пространственная разрешающая способность по измеряемой величине индукции неоднородного магнитного поля..База 4 двухэлементного измерителя градиента индукции магнитного поля равна ширине одного чувствительного элемента, в результате чего увеличивается разрешающая способность по измеряемому градиенту маг нитной индукции. Это достигнуто в результате сдвига осей симметрии

Устройство для измерения градиента индукции магнитного поля, содержащее два плоскопараллельных гальваномагниторекомбинационных.чувст. вительных элемента с двумя выводами каждый, соединенные через термопроводящую диэлектрическую прокладку, двухполюсный источник постоянного тока и вычитающий блок, причем одни выводы чувствительных элементов подключены к общей шине устройства, а другие — соответственно к первому и второму выходам источника постоянного тока, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два буферных усилителя, подключенные между источниками постоянного тока и вычитающим блоком, а плоскости обоих чувствительных элементов сдвинуты одна относительно другой в сторону измеряемого вектора градиента индукции магнитного поля на величину л, причем /д > 4, где d — ширина одного. чувствительного элемента.