Устройство для измерения напряженности магнитного поля

 

Со!аэ Созетснил

Социалистических

Республни

Комитет llo делам изобретений н отнрыти!! ори Сосете Министров

СССР

Лв1оры изобретения

fO. В. Афанасьев, В. Л. Канторович и О. П. Хвостов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения напряженности магнитного поля (феррозондовым магнптометрам), позволя!ошим проводить измерения напряженности магнитного поля нс только в стационарных условиях, но и с подвижных платформ!.

Известные устройства такого типа содержат чувствительный J, Ieìeíò в виде фсррозонда, генератор возбуждения, усилитсл! и!1преобразовательную схему.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что феррозонд размещен во вращающейся короткозамкнутой рамке так, что продольная ось феррозонда перпендикулярна осн вращения рамки, дополнительно модулирующей вблизи феррозонда измеряемое магнитное поле. Между усилительно-преобразовате IbHoII схемой и регистратором вкл!о 1ена дополнительная усилительно-преобразовательная схема для выделения сигнала с частотой дополнительной модуляции.

Это значительно повышает чувствительность устройства и тзчность измерений.

На aepze «e схе. 11ати !ески изобра>кег!О предлагаемое устройство, где 1 — феррозонд (чуг,ствительный элемент), 2 — генератор возбу>:,дения н 8 — усилительно-преобразовательная схема УПС (избирательный усилитель 1; сш1хронный детектор) образуют известную схему феррозондового магнитометра — устройства для измерения напряженности мапштиого поля.

Генератор 2 возбуждает феррозоид 1 персменным током звуковой частоты (1 — 10 кг!!).

Сигнал второй гармоники, пропорциоиа.1ьныи измеряемому полю, усиливается и детсктиру! т! я с помощью УПС 3.

Дг!!! ст".áèëèçàöèè коэффициента передач!

«истема (на чертеже показана штрих-и,ик10 тирной линией) охвачена отрицатсльпои обратной связью (цель 8 — 1).

Новыми элементами устройства являются короткозамкнутая рамка 4, приводимая во вращательное движение синхроьии.!м дита15 телем 5, питаемым переменным током от генератора 6, и дополнительная усилительно-преобразовательная схема УПС 7 (избирательный усилитель и синхронный детектор). На шьходе УПС включен измерительный прибор 8.

20 Феррозонд размещен в центре вращающейся короткозамкнутой рамки, изготовленной из немагнитного материала с высокой электропроводностью так, чтобы его продольная oII совпадала с направлением магнитного лото25 ка, а ось вращения рамки должна быть псрпеиди!л ляpHB этох1 пот01л .

Э. д. с., наводимая в измерительной 0U.;loòке феррозондя, может быть вы шслсна по фор30 муле ) 3()ч н

Составитель Л. Ю. Байдакова

Техред А. A. Камышникова Корректор Л. И. Юшина

Редактор Э. Рубан

Заказ 733/2! I íðà)I(4SO Подписное

IJI1IIiIHII Ко..штста по детаги изобретений и открытий при Совете Мипистроь СССР

Москва, Центр, (Ip. Серова, д. 4

1 ипогрпфип, пр. Сапунова, 2

1 е =- — — — Н((1 — со" 2(i)71) А i(1 2о)(1, (1) .Ю:% ""УФ :ФЕ ав ° ° (Äe -1 — 1ьОэф(гтФ1ЛМГ, зависягций (гг к01(струк ив у,рву((има ряббты фсррозоида; для дифференцг(ального феррозондя А = 25 1У7(о(,.(вр,, где" 3"" — "сечение сердечников феррозонда, W — число витков измерительной обмотки, со(— ястотя возбужден(гя фсррозоидя, р,(— про!(и ця ем ос 1 ь пустоты, ((э — э(1)фег(7и г)((ая проницаемость сердечников фсррозоидя.

Из формулы 1 следует, что в прслложегшом устройстве происходит двойное прсобрязова. и((с частоты: сначала в объеме вращающейся кОРОткоза)п(1!jTOII Рамки г((07(У,и(РУетсЯ PIIBIIIIIL(. постояииос поле, причем частота модуляцш(равна удвоенной частоте вращения рамки, затем в объеме феррозонда модулирустся суммарное поле. В соответствии с этим в устройстве предусмотрено двойное детектирова(IIIe: первый раз в УПС 8 и второй раз в УПС

7. В обоих случаях детектирование синхронное (цепи генератор 2 — усилительно-преобразовательная схема УПС 8 и генератор 6—

УПС 7), хотя во втором случае оно мо)кст быть и не синхронным.

Из формулы 1 следует также, что полоса уcèëèòåëüíî-преобразовательного тракта УПС, ) должна быть F 4jq, где f. =, где (о — частота вращения рамки.

Если огранич(лься частотой вращения рамки не более 20 ггг, то полоса УПС ) не будет превышать 100 ггг, что соответствует шир(шам полос существующих феррозондовых магьиггометров и ие требует разработки каких-либо специальных схем, что же касается полосы

УПС 7, то оиа при измерении постоянных и медленно изменяющихся магнитных ио 10li .ожет быть черезвычайно узкой (доли герца) .

Двойное прсобр".çîâàíèå сигнала позволяст устранить нестабильность «пуля» системы генератор 2 — феррозонд 1 — УПС 8, поскольку иоявляющисся в ней ги(франизкочястотные электрические флуктуации пе могут проиикI1yTl: в УПС 7.

Следует отмстить, что короткозамкнутая р я ((ся lii0)I(CT быть )(я «0,(IIOBIITI<030 I f, TB I< г( хшоговитковой, Предмет изобретения

Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее чувствительный элемент в виде феррозоида, генератор возбуждения, усилительно-преобразовательную схему, от ги гагоигеегя тем, что, с целью повышения чувствительности устройства и точности измерений, феррозонд размещен во вращающейся короткозамкнутой рамке так, что продольная ось феррозоида перпендикулярна осп вращения рамки, дополнительно модулирующей вблизи феррозонда измеряемое магнитное псле, а между усилительно-преобрязова30 тельной схемой и регистратором вклго Ie(ia дополнительная усилительно-преобразовательНаЯ СХЕМа ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНаЛа С оаетотой дополнительной модуляции.