Устройство для измерения слабых постоянных магнитных полей

 

2О 3762

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21е, 12

Заявлено 04.ЧШ.1966 (№ 1094746/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 28.ХП.1967

Ni IK С О 1г

УДК 621.317.44(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

А, П. Щелкин

Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЛАБЫХ ПОСТОЯННЫХ

МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Известны устройства для измерения слабых постоянных магнитных, полей, в которых исчользован в качестве чувст|вительного элемента датчик э.д.с. Холла, помещенный,в зазор концентратора, выполненного из материала с высокой магнитной |проницаемостью.

Однако область применения таких устройств очень ограничена из-за температурного дрейфа постоянной Холла и коэффициента неэквипотенциальности.

Предложенное устройство отличается тем, ч1о концентратор снабжен периодически iMeняющим его магнитную про ницаемость замкнутым маги итопро водо м с модуляционной обмоткой, подключенной к источнику переменного тока. Это позволяет повысить точность измерений.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства.

В зазор концентратора 1 помещен датчик 2 э.д.с. Холла. Токовые .выводы 8 и 4 датчика подключены к источнику 5 постоянного тока, а холловские выводы б и 7 через разделительный конденсатор 8 — к избирательному усилителю 9. Концентратор механически соединен с замкнутым магнитопроводом 10 и имеег с ним общую часть. Осевая линия магнитог ровода 10 ортогональна с осевой линией концентратора. На магнитопровод намотана модулирующая обмотка 11, подключенная к источнику переменного тока 12. С помощью этой обмотки модулируется,постоянный магнитный поток, пронизывающий датчик Холла.

Если, например, по модулирующей обмотке

11 протекает, периодически изменяющийся ток, имеющий форму однополярных прямоугольных импульсов с амплитудой 1... то в промежуток времени от tо до i1 i=O и магнитная проницаемость концентратора равна

10 своему максимальному значению. В момент

1к ток в модулирующей обмотке возрастает до значения 1,„. Амплитуда импульсов тока и число витков модулирующей обмотки выбираются так, чтобы магнитопровод 10 находил15 ся .в состоянии насыщения. В се м а гнитны е моменты на соответствующем участке концентратора жестко ориентируются поперек продольной оси концентратора, и магнитная проницаемость этого участка в продольном направлении практически становится равной нулю, что эквивалентно образованию яемагнитного зазора. Таким образом, магнитная проницаемость концентратора в продольном направлении резко падает. В момент t2 ток снова становится равным нулю и магнитная проницаемость концентратора принимает свое прежнее значение.

Выходной сигнал датчика Холла содержит постоянный,по .величине нулевой сигнал, по

30 стояиную составляющую э.д.с. Холла и пере203762

Предмет изобретения

Составитель С. С. Лукинская

Техред T. П. Курилко Корректоры: Л. В. Наделяева и С. Ф. Гоптаренко

Редактор Н. Громов

Заказ 5ВБО;5 Тираж 535 Подг.испое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 мвнную составляющую э,д,с Холла. Так как датчик Холла и усилитель 9 разделены емкостью 8, то нулевой сигнал и .постоянная составляющая э.д.с. Холла не будут пропущены. Таким образом, происходит разделение нулевого сигнала, а следовательно, и его дрейфа и переменной составляющей э.д.с.

Холла, пропорциональной измеряемому полю.

При измерении постоянных циркулярных магнитных полей используют .концентратор,в виде кольца.

Устройство может быть использовано для измерения напряженности весьма слабых постоянных или медленно меняющихся магнитных полей.

Устройство для измерения слабых постоянных магнитных полей, содержащее датчик э.д.с. Холла, помещенный в зазор .концентратора,,выполненного из материала с высокой магнитной проницаемостью, и питаемый от источника постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, концентратор снабжен периодически изменяющим его магнитную проницаемость замкнутым магнитопроводом с модуляционной обмоткой, подключенной к источнику переменного тока.