Устройство для измерения магнитнойвосприимчивости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>851296 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 19.1079 (2т) 2830094/18-21 р1}м. к,. с присоединением заявки МоG 01 R 33/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и- открытий (23) Приоритет

С}кубликовано 300781 .Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 300781 (53) УДК 621.317 а .44(088.8) Э.и. Лрш, ID.A. галло, и.и. Тее лооъуп,.а,к. Флофор и П.Н. Хартанович / (72) Авторы изобретения

-ло

Днепропетровский ордена Трудо ого красного Знамени государст (71) Заявитель венный университет им;--ЗОО=цетня воссо Ьинення

Украины с Россией (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ

ВОСПРИИИ%ИВОСТИ

Изобретение относится к магнктнйм измерениям резонансными методами и может быть использовано йля измерения магнитной восприимчивости слабомагнитных веществ и материалов.

Известны устройства, содержащие автогенератор с колебательным контуром, индуктивность которого является ц датчиком. К выходу автогенератора подключен частотомер. При внесении магнитной среды в поле датчика индуктивность последнего увеличивается, что приводит к уменьшению частоты >5 колебаний автогенератора. Измеряя частоту, судят о магнитной восприимчивости среды (1).

Недостатком таких устройств явля-, ется невысокая чувствительность, 2О обусловленная тем, что изменение частоты определяется только лишь изменением индуктквности колебательного кбнтура.

Известно также устройство, состоя- 25 щее из автогенератора с внешней обратной связью, колебательного контура, содержащего индуктивный датчик и частотомера-периодомера. При внесении среды в поле датчика период

2 колебаний автогенератора изменяется, что позволяет судить о х среды (2).

Недостатками УКазанного устройства являются невысокая чувствительность, обусловленная тем, что изменение периода колебаний определяется только лишь изменением индуктивной ветви колебательного контура, а также нелинейная зависимость периода колебаний т от-магнитной восприимчивости х среди.

Цель изобретения — повыщение чувствительности и получение линейной зависимости периода колебаний бт магнитной восприимчивости.

Указанная-цель достигается тем, что s устройство, содержащее автогенератор с индуктивным датчиком в колебательном контуре и цифровой измеритель периода колебаниЯ, введены второй индуктивный датчик, гиратор с управляемой проводимостью гирации, выполненный на трех транзисторах н двух управляемых напряжением резисторах, а также линейный преобразователь частота-напряжение, пркчем гкратор включей между двумя .индуктивными датчиками, а к колебательному контуру автогенератора

851296

Т:2В ц 26@ (2) I где L — индуктивность датчика й.

При равенстве Ь<= L =, получим

Т = 2ВЬ((3)

Значение проводимости гирации G в данном случае определяется величиной резисторов 7 и 8, причем

R где R = R7 = R8 (здесь В7и R8 сопротивление управляемЫх резисторов

7 и 8 соответственно) ..

Так как R = f(U), где U — выходное напряжение преобразователя частотанапряжение 14, то всякое изменение частоты колебаний автогенератора вызывает изменение проводимости гирации С, а также, как следует из выражения (3), изменение периода колебаний.

Устройство работает следующим образом.

При внесении контролируемой слабомагнитной среды индуктивности датчи- ков 2 и 13 увеличиваются прямо пропорционально значению х среды. Так подключены входы цифрового измерителя периода колебаний и преобразователя частота-напряжение, выход которого соединен с управляющими электродами управляемых напряжением резисторов.

На чертеже приведена структур. ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит автогенератор 1 на туннельном диоде, индуктивный датчик 2, являющийся элементом

-колебательного контура, гиратор 3 на трех биполярных транзисторах 4, 5 и 6 и двух управляемых резисторах

7 и 8 на полевых транзисторах с резисторами 9 - 12 обратной связи, второй индуктивный датчик 13, линейный преобразователь частота-напряжение 14 и цифровой измеритель 15 периода колебаний.

Гиратор 3 включен между двумя индуктивными датчиками 2 и 13. Такая система образует активный колебательный контур, индуктивной ветвью которого является индуктивность датчика

2, а емкостной ветвью — емкость С„, имитируемая гиратором 3 в точках

16 17 равная

С„= С (1) где L - индуктивность датчика 13;

G — проводимость гирации.

Период колебаний Т автогенератора с активным контуром определяется известной формулой

О 5 регистрируются цифровым измерителем

15 периода колебаний, шкала которого

20 может быть проградуирована непосред,;ственно .в единицах магнитной воспри.имчивости.

Предлагаемое устройство позволяет повысить его чувствительность и

2 получить линейную зависимость периода колебаний от магнитной восприимчивости,исследуемой среды.

Формула изобретения

ЗО

S5 как L < = 1 >> L (х), то из выражения (3) следует, что период колебаниЯ автогенератора 1 линейно увеличится в зависимости от величины магнитной восприимчивости среды. При этом линейность зависимости Т = f(x) сохраняется в неограниченном диапазоне изменений х. Увеличение индуктивностей 4,1 и Ь приводит к уменьшению Ъ частоты колебаний, что вызывает уменьшение напряжения U на выходе преобразователя частота-напряжение 14.

Это приводит также к уменьшению сопротивлений R7 и R8 управляемых резисторов 7 и 8, что, как следует из выражения (4), увеличивает провО. димость гирации G и, как следствие, еще больше увеличивает период колебаний Т автогенератора 1. Изменения Т

Устройство для измерения магнитной восприимчивости, содержащее автогенератор. с индуктивным датчиком в колебательном контуре и цифровой измеритель периода колебаний, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и получения линейной зависимости периода колебаний от магнитной восприимчивости, в него введены второй индуктивный датчик, гиратор с управляемой проводимостью гирации, выполненный на трех транзисторах и двух управляемых напряжением резисторах, а также линейный преобразователь частота-напряжение, причем гиратор включен между двумя индуктивными датчиками, а к колебательному контур), автогенератора подключены входи цифрового измерителя периода колебаний и преобразователя частота-напряжение, выход которого соединен с управляющими электродами управляемых напряжением резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы для научных исследований," 1970, М 5, с. 3-8.

2, Геофизическая аппаратура, 1973, 9 51, с. 23-26.

851296

Составитель Е. Данилина

Редактор M. Иитровка Техред И. Астожки Корректор И. децчик

Заказ 6347/64

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4