Устройство для исследования топографии магнитных полей

 

К л

1 !

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческнх

Республик

«»746351

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 040877 (21) 2514824/18-21 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 0707,80 (53) УДК 621 317. .44(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.А.Келин, В,К.Кудрявцев, А.И,Машков и В .В,Шеин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОПОГРАФИИ

МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к приборостроению, оно может быть использовано для исследования топографии магнитных полей.

Известны устройства, содержащие з источник питания, датчики Холла и арифметический; блок (1).

Недостаток таких устройств"низкая точность измерения.

Из известных устройств наиболее, 1О близкое по технической сущности к изобретению устройство, содержащее источник питания, фазовращатель, измерительный зонд с двумя перпендику-. лярно расположенными датчиками Холла 15 и координатный стенд (2) .

Недостаток этих Устройств — низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения. 20

Эта цель, достигается тем, что устройство, содержащее последовательно соединенные источник питания, фаэовращатель и измерительный зонд с двумя перпендикулярно расположенными 25 датчиками Холла, вход первого из ко- торых соединен с выходом источника питания, а вход второго датчика Холла соединен с выходом фазовращателя, а также координатный стенд, выход ко- 30 торого соединен с третьим входом измерительного зонда, введены два клю" ча, последовательно соединенные сумматор, усилитель, выпрямитель и индикатор, при этом первый вход сумматора через первый ключ подключен к выходу первого датчика Холла, а второй вход сумматора через второй ключ соединен с выходом второго датчика

Холла.

На чертеже изображена структурная схема устройства для исследования топографии магнитных полей.

Устройство содержит источник питания 1, фазоврав1атель 2, измерительный зонд 3 с двумя перпендикулярно расположенными датчиками 4 и 5 Холла, ключи 6 и 7, сумматор 8, усилитель

9, выпрямитель 10, индикатор 11, координатный стенд 12.

Устройство работает следующим образом.

Через датчик Холла 4, который подключен непосредственно к источнику питания 1, протекает ток

1 (Ц =З Sinn где à — амплитуда тока; ж — частота.

746351

Формула изобретения

Иежду вторым датчиком Холла 5 и источником питания 1 включен фаэовращатель 2, сдвигающий фазу тока на угол ®/2, поэтому мгновенное значение тока питания второго датчика изменяется во времени по закону i (Ц

= Х сова. При исследовании тойографии магнитного поля измерительный зонд помещается таким образом, что его ось, а следовательно, и плоскос ти датчиков перпендикулярны исследуемой плоскости.

При этом на выходе датчиков появляются напряжения U<„„(t) и Одк (4) изменяющиеся во времейи по законам

0 „(Ф) =Kjb)coped з пщ(=8„К3 Бюша,(1) 15

)-)д)((Ф) = К)В! sinpТ coswt=5<@Õ созшФ j (2) где К вЂ” коэффициент чувствительности датчиков;

jBj — модуль вектора магнитной индукции в исследуемой точке плоскости; наименьший угол между нормалью к плоскости первого датчика и вектором магнитной индукции в исследуемой точке;

6,,8 — нормальная и тангенциальная составляющие вектора магнитной индук- О ции.

Напряжения Од, и 0 „ поступа"2 ют через ключи 6 и 7 на входы сумматора 8, выходное напряжение которого, З5 при замкнутых ключах, пропорционально модулю вектора магнитной индукции

U (}=кщ J з п(ой+р) (3) K выходу сумматора подключен изме- 40 рительный блок, состоящий из последовательно соединенных усилителя, выпрямителя и †индикато . В зависимости от того, какие ключи замкнуты, индикатор регистрирует, беэ изменения положения измерительного зонда, величину модуля, тангенциальной и нормальной составляющих вектора магнитной индукции в исследуемой точке плоскости.

При изменении с помощью координатного стенда 12 положения зонда 3 измеряют значение модуля и составляющих вектора магнитной индукции в различных точках исследуемой плоскости, т.е. исследуют топографию магнитного поля.

Введение в устройство двух ключей, последовательно соединенных сумматора и два входа усилителя, выпрямителя и индикатора, а также подключение выхода первого датчика Холла через первьп4 ключ к первому входу сумматора, а выхода второго датчика Холла через второй ключ ко второму входу сумма- тора позволяет получать на выходе сумматора электрические сигналы, напряжение которых пропорционально модулю или составляющим вектора магнитной индукции (в зависимости от положения ключей) . Последующая обработка этих электрических:сигналов в усилителе и вЫпрямителе позволяет регистрировать индикатором, без изменения положения зонда и без дополнительных вычислений, величины модуля и составляющих вектора магнитной индукции.

Предлагаемое устройство позволяет в 3-4 раза снизить трудоемкость процесса исследования топографии магнитных полей по сравнению с существующими приборами и в значительной мере уменьшает влияние субъективных факторов на результаты исследования.

Устройство для исследования топог рафии магнитных полей, содержащее последовательно соединенные источник питания, фазовращатель и измерительный зонд с двумя перпендикулярно расположенными датчиками Холла, вход первого иэ которых соединен с выходом источника питания, а вход второго датчика Холла соединен с выходом фаэовращателя, а также координатный стенд, выход которого соединен с третьим входом измерительного зонда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности йэмерения; в него введены два ключа, последовательно соединенные сумматор, усилитель, выпрямитель и индикатор, при этом первый вход сумматора через первый ключ подключен к выходу первого датчика Холла, а второй вход сумматора через второй ключ соединен с выходом второго датчика Холла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Февралева Н.E. Магнитотвердые материалы и постоянные магниты. Киев, Наукова думка, 1969, с. 110.

2. Авторское свидетельство СССР

9 152193, кл. G 08 С 9/04, 1961.

746351

Составитель Л.Воронина

Техред А. Куликовская Корректор H. Муска

Редактор Л.ушакова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 3934/34 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5