Устройство для измерений параметров магнитного поля

 

(72) Авторы изобретеиия

Ю.В.Афанасьев, В.Н.Горобей и В.И,.Шеремет (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерений параметров магнитного поля, Известно устройство для измерений параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник, генератор возбуждения и измерительную обмотку (1).

Недостатком известного устройст» ва является низкая точность измерений, так как феррозонд состоит из одного стержневого сердечника. В этом случае выходной сигнал содержит наряду с полезным сигналом второй гармоники частоты возбуждения, сигнал первой гармоники, который велик и может превышать полезный сигнал в сотни и тысячи раэ. В этом случае выделение полезного сигнала с высокой точностью практически невозможно, Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое содержит ферромагнитный сердечник (стерж- невые кольцевой и т.д.), генератор возбуждения, возбуждающую и измерительную обмотки(2), Известное устройство работает следующим образом.

Оно помещается в магнитное поле, параметры которого необходимо измерить. Далее в обмотку возбуждения подается переменный ток от генерато" ра возбуждения. Под действием индукции измеряемого поля в измерительной обмотке возникает ЭДС второй гармоники частоты поля возбуждения, амплитуда которой пропорциональна величине индукции измеряемого поля °

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обусловленная магнитными шумами (избыточный шум).

Цель изобретения — повышение точности измерений параметров магнитного поля.

94361

Эта цель достигается тем, что устройство для измерений параметров магнитного поля, содержащее ферро" магнитный сердечник с измерительной и возбуждающей обмотками, генератор возбуждения, соединенный с возбуждающей обмоткой, снабжено генератором подмагничивания, подключенным последовательно к ферромагнитному сердечнику, соединительные контакты 10 которого расположены на его пов>врхности симметрично относительно магнитной оси устройства.

На фиг, 1 изображено устройство для измерения параметров магнитного з поля; на фиг. 2 - вариант выполнения ферромагнитного сердечника устройства в виде стержней с контактами", на фиг. 3 - то же, в виде рамки с кон" тактами, на фиг. 4 - то же, в виде кольца с контактами.

Устройство (Фиг.1) содержит ферромагнитный сердечник 1 (фиг.2-4), возбуждающую 2 и измерительную 3 обмотки и генератор 4 возбуждения.

Кроме того, оно снабжено дополнительным маломощным генератором 5 подмагничивания, подключенным последовательно к ферромагнитному сердечнику 1 с помощью контактов 6 и 7, расположенных на поверхности сердеч" ника 1, симметрично относительно маг нитной оси 8 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Оно помещается в магнитное поле, параметры которого, например индукцию, необходимо измерить. Далее ферромагнитный сердечник 1 возбуждают (перемагничивают) магнитным полем, создаваемым током, протекающим на обмотке 2 возбуждения, который вырабатывает генератор 4 возбуждения, Одновременно ток от дополнительного маломощного генератора 5 подмагничивания, подключенного последовательно к сердечнику 1 с помощью контактов 6 и 7, расположенных симметрично относительно магнитной оси 8.

4 4

Под действием индукции измеряемо

ro поля в измерительной обмотке 3 возникает ЭДС второй гармоники частоты поля возбуждения, Амплитуда этой ЭДС пропорциональна величине индукции измеряемого поля. В то же время переменный ток, протекающий по сердечнику 1 от дополнительного генератора 5 и магнитное поле им создаваемое, позволяют вывести доменные границы жестких областей в объеме сердечника 1 из глубоких потенциальных ям, в результате уменьшается уровень избыточных шумов, что приводит к повышению точности измерения.

Лабораторные испытания макета предлагаемого устройства показывают, что по сравнению с известными, оно обладает в 3-5 раз меньшим уровнем шумов.

Предпагаемое устройство целесооб.разно испольэовать в метрологии, геофизике, для космических и биомедицинских исследований, а также в области физического эксперимента.

Формула изобретения

Устройство для измерений парамет" ров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с измерительной и возбуждающей обмотками, генератор возбуждения, соединенный с возбуждающей обмоткой, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности> оно снабжено генератором подмагничивания, подключенным последовательно к Ферромагнитному сердечнику, соединенные контакты ко> торого расположены íà его поверхности, симметрично относительно магнитной оси устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев Ю. и др. Феррозонды.

Л» "Энергия", 1969> с. 38.

2. Афанасьев Ю. Феррозонды. Л., "Энергия", 1969, с. 635.

943614

Составитель Ф.Тарнопольская

РедактоР Л.АвРаменко ТехРед M.Tenep Корректор Ю.Макаренко

Заказ 5100/51 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4