Способ измерения напряженности нестационарного магнитного поля в полосковых линиях

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик оп996960 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено . 010781 (21) 3310848/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень ¹ б (313 М. Кл.з

С 01 и 33/02

Госудавственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УД б 21. 317. .44(088.8) Дата опубликования описания 150283 (72) Авторы изобретения

О.С. Колотов, Т.IIl. Мусаев и В.A. Погожев

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьско и ордена Трудового Красного Знамени государ I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ НЕСТАЦИОНАРНОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЯХ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения импульсных магнитных полей .в полосковых линиях. 5

Известен способ измерения напряженности нестационарных магнитных полей с помощью магнитных пленок,заключающийся в том, что магнитную пленку с предварительно записанным на ней сигналом звуковой частоты помещают в измеряемое поле и определяют это поле по уровню остаточного сигнала, образующегося в результате взаимодействия поля с пленкой $1).

Недостатком этого способа является малое быстродействие и низкая точность измерений.

Известен также способ измерения напряженности нестационарного магнитного поля в полосковых линиях, основанный на сравнении действия измеряемого поля ня сигнал импульсного намагничивания тонкой магнитной пленки с .действием калиброванного постоянного магнитного поля, параллельного измеряемому полю (2 ).

Недостатком иэвестного способа является низкая точность измерения мгновенного значения напряженности нестационарного магнитного поля.

Цель изобретения - повышение точности измерения мгновенного значения напряженности нестационарного магнитного поля.

Поставленная цель достигается тйм, что согласно способу измерения напря- . женности нестационарного магнитного полн в полосковых линиях, основанно.вЂ” му на сравнении действия измеряемого поля на сигнал импульсного намагничивания тонкой магнитной пленки с действием .калиброванного постоянного магнитного поля, параллельного измеряемому полю, в полосковую линию подают импульс токат один раэ через заданный промежуток времени после поступления перепада тока, другой - при .отключенном перепаде тока, но в присутствии постоянного поля.

На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие сущность способа, на фиг. 2 - блоксхема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит источник перепадов тока 1 с параллельно подсоединенным источником дополнительных импульсов 2, тонкув одиооснув пермаллоевую пленку 3, помещенную в исследуемую полосковую лкнив 4, Пермаллоевая пленка 3 охвачена съемным вит996960 ком 5, выходное напряжение с которого поступает на блок регистрации сигнала 6.

Сущность способа измерения напряженности нестационарного магнитного поля Нп в полосковых . линиях заключается в следующем.

В исследуемую область полосковой линии 4 помещается пермаллоевая плен1 а 3 со съемным витком 5. С источниа перепадов тока 1. в полосковую линию 4 подается перепад тока (фиг. 10 ), амплитуда которого выбирается иэ условия, чтобы поле Ня внутри полосковсй линии 4 было недостаточным для полного насыщения пермаллоевой пленки 3. Для измерения

1 мгновенного значен.ия напряженности магнитного поля в требуемый момент времени Г (фиг. 1 ) в полосковую линию 4 подается дополнительный импульс тока (фиг. 1,б). Сигнал 8 (фиг. 1 }, считываеьый .с пермаллоевой пленки

3 в момент времени С, пропорционален сумме измеряемого магии ного поля НЭ и дополнительного магнитного поля"Нд Затем перепад тока откл т 25 ,и включают постоянное калиброванное поле Н„„ (фиг. 1д),. при этом амплитуда сигйала, считываемого с пермаллоевой пленки 3., отличается от амплиту-. .ды сигнала (фиг. 1t), зарегистриро- ЗО ванного блоКом регистрации сигнала 6 при включенном перепаде тока. Постепенным изменением постоянного магнитного поля Н сигналу придают прежнюю амплитуду, которая имела место.при 35 включенном исследуемом магнитном поле Н . В этом случае сигнал, счнты. ваемйй с пермаллоевой пленки 3, пропорционален сумме постоянного магнит-, ного поля Нй и дополнительного маг- 4() нитного поля Нд, причем аыплитуда дополнительного магнитного поля Н в обоих случаях измерений одинакова.

Таким образом, соответствующее значение напряженности постоянного маг- 45 нитного поля Н„ можно. положить равным напряженности исследуемого магнитного поля Н в момент времени при условии, что собственное характерное время реакции пленки на изменение магнитного поля существенно меньше длительности исследуемого процесса (10 -10+). Пленки имеют быстродействие и 10 4 с, так что при использовании способа достижимо временное разрешение порядка нескольких наносекунд.

Предлагаемый епособ обеспечивает воэможность измерения мгновенного значения напряженности нестационарного магнитного поля в полосковых линиях с точностью не хуже 1% при временном разрешении 10 "c что недостижимо при использовании,других известных способов исследования магнитных полей, у которых точность

10-20%. Предлагаемый способ применим для изучения влияния вихревых токов и потерь на время установления поля, для калибровки импульсных магнитных полей, необходимых для прецизионных измерений временных параметров широкого класса магнитных материалов.

Формула изобретения

Способ измерения напряженности нестационарного магнитного поля в полосковых линиях, ° основанный на сравнении действия измеряемого поля на сигнал импульсного намагничивания тонкой магнитной пленки с действием калиброванного постоянного магнитного поля, параллельного .измеряемому полю, отличающийся тем, что, с целью повыаения точности измерения мгновенного значения напряженности нестационарного магнитного поля, в полосковую линию подают импульс токаг один раз через заданный промежуток времени после поступления перепада тока, другой - при отключенном перепаде тока, но в присутствии по= стоянного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 618705, кл. G 01 Я 33/02, 1976.

2. Крайдер и Хэмфри. Наносекундная фотоустановка для излучения перемагничивания тонких пленок. - Приборы для научных исследований, 1969, В 6, с. 86-87.

Авл

Составитель А, Ввреен

Редактор K. Воаощук Техред Т.Фанта Корректор; М, Щарсыи

«ЮЮ ВЮ Ю ЮЮ ЮЮ Ю»

Заказ 926(63 Тираа 708 . Подниеное

ВНИИПИ Государственного комитета CQCP но делам нэобретеннй н открытий

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

» »Ю .«В» « В» «ЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮ»Ю »ЮЮЮ»»Ю»»»ЮЮ

Филиал ПЯП "Патент", г. Унгофод, ул. Проектнал, 4

Способ измерения напряженности нестационарного магнитного поля в полосковых линиях

Изобретение относится к устройствам для магнитных измерений и может быть использовано в георазведке Известно устройство для измерения магнитного потока, содержащее сверхпроводящий контур с переходом Джозефсона, индуктивно связанный с резонансным контуром, подключенным через модулятор к генератору высокой частоты и к усилителю высокой частоты , связанному через амплитудный детектор с входом синхронного детектора , другой вход которого соединен с первым выходом генератора низкой частоты йлход синхронного детектора , индуктивно связанный с резонансным контуром, подключенным к выходу модулятора , первый блок опорного сигнала, первый выход .которого соединен с выходом модулятора, а второй выход с вторым входом синхронного детектора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений , в него дополнительно введены последовательно соединенные второй блок опорного сигнала, второй синхронный детектор и узкополосный фильтр низких частот, при этом второй выход второго блока опорного сигнала соединен с первым входом модулятора , выход узкополосного фипьтра « связан с вторым входом модулятора, а (Л второй вход второго синхронного детектора соединен с выходом амплитудного детектора, при этом соотношение частот сигналов первого и второго выходов второго блока опорного сигнала выбрано нечетнымо СО QO ел а соединен с входом интегра:тора, выход которого подключен на резонансный контур, к которому также подключен выход генератора низкой частоты

Модулятор для магнитомодуляционного датчика // 995032

Тесламетр // 993179

Магнитометр // 993178

Устройство для измерения индукции переменных магнитных полей // 983602

Вибрационный магнитометр // 983601

Способ топографирования магнитного поля // 983600

Устройство для измерения вариаций магнитного поля // 978087

Датчик магнитного поля // 978086

Устройство для измерения магнитной индукции // 974311

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения угловых величин в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640