Устройство для измерения дипольного магнитного момента
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения магнитного момента различных источников. изобретения состоит в повышении точности определения магнитного момента дипольного источника поля путем исключения зависимости результата измерений от ориентации магнитных осей датчиков. Устройство для измерения дипольного магнитного момента содержит дипольный источник магнитного момента 4, три трехкомпонентных магнитометрических преобразователя (датчика), и девятивходовой электронный блок 5. Датчики 1, 2, 3 расположены в трех равноудаленных от измеряемого дипольного источника магнитного момента 4 точках, расположенных на трех взаимно перпендикулярных осях, пересекающихся в центре источника 4. причем выходы датчиков 1, 2,3 соединены с входами вычислительного блока, осуществляющего следующее преобразование: 3 Д, 2 Um У 2/ kiBji , где Dm - сигнал на выходе блока, j - номер датчика, I - номер выхода датчика, В0 - сигнал на f-том выходе j-ro датчика, kj - весовой коэффициент суммирования сигналов j-ro датчика, при измерении М ki k2 k3 k, при измерении Мх ki 5k/3; k2 -k/З, кз -k/З, при измерении Цу kr -k/3, k2 5k/3, k3 -k/3 при измерении М2 ki: -k/З, К2 -k/З, ka - 5k/3, k - постоянный коэффициент. Электронный блок 5 содержит девять элементов возведения в квадрат, соединенных входами с входами блока, выходы элементов возведения в квадрат б соединены с входами масштабного алгебраического сумматора 7, выход которого является выходом электронного блока 5. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i е 00 о 00 ел GJ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР {ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ rtgt 6t к/Ь2.663Aifl j (21) 4902009/21 (22) 11.01.91 (6) 23.04.93. Бюл. N 15 (71) Ленинградское производственное.злек.тромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М,Кирова (72) Л.А.Ефименко (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 1064251, кл, G 01 R 33/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИПОЛЬНОГО МАГНИТНОГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения магнитного момента различных источников. Цещ,, изобретения состоит в повышении точности определения магнитного момента дипольного источника поля путем исключения зависимости результата измерений от ориентации магнитных осей датчиков. Устройство для измерения дипольного магнитного момента содержит дипольный источник магнитного момента 4. три трехкомпонентных магнитометрических преобразователя (датчика), и девятивходовой электронный блок 5. Датчики 1, 2, 3 расположены в трех равноудален Ы, 1810853 А1 ных от измеряемого дипольного источника магнитного момента 4 точках, расположенных на трех взаимно перпендикулярных осях, пересекаюЩихся в центре источника 4, причем выходы датчиков 1, 2, 3 соединены с входами вычислительного блока, осуществляющего следующее преобразование: Um = Д 11Ву, где Um — сигнал ма выходе г ) =1I =1 блока, j — номер датчика, I — номер выхода датчика, В 1 — сигнал íà i-том выходе J-го датчика, k> — весовой коэффициент суммирования сигналов)-го датчика, при измерении M k1 = 1г = Кз = К при измерении Мх k1 = 5k/3; kz = -k/3, ka = -k/3, при измерении Ь(У k1 =-k/3, kz = 5k/3, kg = -k/3 при измерении Mz k = Я - -k/3, kz -k/3, .%з = 5k/3, k — постоянный коэффициент. Электронный блок 5 содержит девять элементов возведения в квадрвт. соединенных входами с входами блока. выходы элементов возведения в квадрат б соединены с входами масштабного алгебраического сумматора 7, выход котоЪ рого является выходом электронного блока 5. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. 1810853! =1l =1 Г1х= Г: Г1у=О, Г1к=О: Г2х =- О; Г2у = Г: ггт =- О, ГЗх=О: ГЗу=О; ГЗг= Г. (3) (4) i =1 l =-1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитного момента различных источников. Цель изобретения — повышение точности определения магнитного момента дипольного источника поля путем исключения зависимости результата измерений для ориентации магнитных осей датчиков. На схеме фиг.1 показано взаимное расположение датчиков и дипольного источника магнитного момента: на схеме фиг,2— соединения электронного блока; на фиг.З— возможное оснащение электронного блока дополнительными элементами. Устройство содержит датчики магнитной индукции 1-3, дипольный источник магнитного момента 4, электронный блок 5, элементы возведения в квадрат 6, девятивходовой масштабный алгебраический сумматор 7. Устройство работает следующим образ.ом. Значение вектора магнитной индукции e j-той точке поля дипольного источника магнитного момента выражается формулой где M — вектор магнитного момента дипольного источника, А-м: II — радиус-вектор, проведенный из начала координат, совпадающего с геометрическим центром источника, в точку определения поля, м; = 10 7/Г з, Гн/м4 При этом модуль вектора индукции В точках 1-3, где расположены показанные на схеме фиг.1 датчики, соответственно: Следовательно,,2 .г (3М 2+ Мг). 2 + M2). зг =- Q2 (3M 2 „M2) и з з В,2 6С kM (при kl =- k2 =-Кз =- k): 6С kMx (при k1= 5k/3, k2 = -k/3, kg = +/3) 6С kMy (ïðè k1=4/3, k2 =-5k/3. з= 4/3), 6С КМ (при k1 — — -k/3. k2 =- МЗ, k3 = 5k/3). Электронный блок может содержать 10 также элемент извлечения квадратного корня 8 и масштабирующий элемент 9 (фиг.3), Ниже представлены результаты математического моделирования предлагаемого 15 измерительного устройства. Формула изобретения 1. Устройство для измерения дипольно20 го магнитного момента, содержащее дипольный источник магнитного момента, три трехкомпонентных магнитометрических ° преобразователя (датчика) и девятивходовый электронный блок, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности определения магнитного момента дипольного источника поля путем исключения погрешности от неточной ориентации датчиков, датчики расположены в трех рав30 ноудаленных от измеряемого дипольного источника магнитного момента точках, расположенных на трех взаимно перпендикулярных осях, пересекающихся в центре источника, причем выходы датчиков сое35 динены с входами вычислительного блока, осуществляющего следующее преобразование: з 40 Um= g к в Р, где Um — сигнал на выходе блока; j — номер датчика; 45 — номер выхода датчика; BII — сигнал на 1-м выходе )-го датчика; kI — весовой коэффициент суммирования сигналов j- о датчика: при измерении М k1 = k2 = kz = k, при измерении M„k1 = 5k/3, k2 = -k/3, 1сз = -k/3; при измерении Му k1 = -k/3.!<2 = 5k/3, k3 = -k/3; при измерении Mz k1 = -k/3. k2 == -k/3, ka = 5k/3: к — постоянный коэффициент. 2, Устройство по Il.1, о т л и ч а ю щ е ес М тем, что электронный блок содержит девять элементов возведения в квадрат. соединенных входа;ли с входами блока. выходы 18 0853 сумматора, выход которого является выходом электронного блока. Прещазаеание е з 1.42 9.61 ° 27 унннроеание, наеа 37.4!66 = N элементов воэведения в квадрат соединены с входами масштабного алгебраического у Изкеренные кснпане В1х .= 74.07 В1у = -74.07 йе = -111.11 $>l = 2332 t 2= 11 И= 1 :; 2=-1/3 Б=-1/ хГ == - 131 6=-1/ 3i 92=-1/3f Л= 5/ 10.0000 70.0000 30.0000 Хх Ну Н:. 1810853 i«in«53 U = И (N, N, Nm) Составитель Л.Ефименко Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева Редактор Т.Иванова Заказ 1444 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина 101
