Скачать ZIP архив.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 822 1 ЯЗЗ/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ныи универ вкин, М,А,Васюовашкин Магнитоизм вки. М,: Эне Изобретение отй технике и автом сится к измерительике и может быть исти. в приборостроетроиство для поясняющее ит (фиг, 2) гене к магнитного измерен принциратор во поля 6 я магнитного п работы созбуждения 5,избирательющее устройпо ользовано, в част ержатч(56) Сергеев В.ГШихин А,рительные приборы и устагоиздат, 1982, с, 17, 56,нии,Цель - повышение чувствительности ирасширение диапазона измерений.На фиг.1 приведена схема датчика магнитного поля; на фиг, 2 - устройство дляизмерения магнитного поля, поясняющеепринцип работы датчика; на фиг. 3 - дляпримера показана зависимость амплитудыЭДС 2-й гармоники Р 2 от внешнего постоянного поля Н; на фиг. 4 - зависимость амплитуды ЭДС 3-й гармоники ез от внешнегопостоянного магнитного поля Н,Датчик магнитного поля содержит катушку возбуждения 1 и измерительную катушку, выполненную в виде двух равныхвстречно включенных катушек 2 и 3, в однойиз которых расположен сердечник 4, выполненный из поликристаллического высокотемпературного сверхпроводника,(54) ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Применение; измерительная техника. Суть изобретения: датчик магнитного поля состоит из низкочастотного генератора возбуждения. датчика магнитного поля, избирательного усилителя и регистрирующего устройства, Внутри входной катушки 1 датчика расположены выходные катушки датчика, измерительная 2 и компенсационная 3, плотно собранные на общем диэлектрическом немагнитном каркасе, В катушку 2 введен сердечник из сверхпроводящей керамики, катушки и сердечник погружены в криостат, 4 ил,ныи усилитель 7 и регистрируство 8,Устройство работает следующим образом, На катушку 1 датчика 6 подается синусоидальный ток частотой 1 от генератора 5. В силу нелинейности намагниченности М сердечника 4 на концах измерительных катушек 2 и 3 наводится ЭДС пропорциональная производной по времени намагниченности бМ/от, содержащая большое число высших гармоник (и 50) и которая равна:к (с)=-р,МЯ(1-ф -ОМ0 Тгде,и 0 - магнитная постоянная, М - число витков измерительной катушки, Я - площадь сечения сердечника, /1 - фактор размагничивания, зависящий от геометрии сердечника, В отсутствии сердечника 4 из 1827653эа встречного включения двух равных катушек 2 и 3 сигнала на выходе не будет.Когда внешнего постоянного магнитного поля Н, нет, на измерительных катушках 2 и 3 наводится сигнал 8 (т), который будет иметь в своем составе только нечетные гармоники8 2 п+1(т), (п=0, 1, 2,).При помещении датчика магнитного поля 6 (в состав датчика входят элементы позиций 1-4 фиг.1) во внешнее постоянное магнитное поле Н в сигнале я (т) появятся четные гармоники 82 П, амплитуды которых растут с ростом поля, а затем уменьшаются.На фиг.З для примера показана зависимость амплитуды 2-й гармоники я 2 от внешнего постоянного магнитного поля Н. Амплитуды ЭДС нечетных гармоник 82+1, наоборот, с ростом поля падают, Чем выше номер гармоники, тем рост (падение) для амплитуд четных (нечетных) гармоник с увеличением Н не будет круче).Таким образом, выделяя и усиливая с помощью избирательного усилителя 7 ЭДС какой-нибудь гармоники и определяя ее величину посредством регистрирующего устройства 8, можно определить величину внешнего постоянного магнитного поля Н, предварительно производя градуировку устройства.Чувствительность датчика магнитного поля определяется вольтовой чувствительностью Я = д 8/д Н. Из фиг,З определимЯ, = д 82/д Н =3 мВ/Э.Чувствительность же датчика с учетом шумов в расчете на единичный интервал частот есть1 1 г г Л:гг где Ош - среднеквадратичное напряже 2ние шумов, Дт - полоса пропускания усилителя.Учитывая, что основной вклад в Ош дает5 шум НайквистаОш =4 КТР Д 1,где К - постоянная Больцмана, Т - температура (= 77 К), Р - эквивалентное соп ротивление датчика ( 10 Ом) получим:О =2 10 Э/ГцОптимизируя устройство путем подборарабочей частоты (0110 Гц) тока, подавае 8мого на катушку возбуждения 1, числа витковв катушках 2 и 3 и номера гармоники, можно"5 добиться чувствительности Д 108 Э/Гц 12 ивыше, Для сравнения чувствительностьСКВИ,Оа 10 ЭГц, а у лучших феррозон1/2дов 10 Э/ГцКроме высо кой чувствител ь ности датчик магнитного поля обладает широкимдиапазоном измерений от 10 Э до 10 Э(= 160 дБ) и выраженной диаграммой направленности.Датчик магнитного поля обладая чувствительностью близкой к чувствительностиСКВИДов, имеет ряд преимуществ, например, датчик реагирует непосредственно навеличину напряженности самого поля, а нена его изменение как СКВИДа, Датчик рабо 30 тает в интервале температур при которыхсердечник я вля ется с верх п ро водником.Формула изобретенияДатчик магнитного поля, содержащийсердечник, измерительную катушку и ка 35 тушку возбуждения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, измерительная катушка выполнена в видедвух равных встречно включенных катушек,40 в одной из которых расположен сердечник,выполненный из поликристаллического высокотемпературного сверхпроводника,1827653 4 ф Р Ю АКОГ 5 2 4 оставитель Н. Кузьмичевехред М.Моргентал Корректор Г. Кос Редактор Заказ 2358 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4681047, 21.04.1989

МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н. П. ОГАРЕВА

КУЗЬМИЧЕВ НИКОЛАЙ ДМИТРИЕВИЧ, СЛАВКИН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, ВАСЮТИН МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ, МОТУЛЕВИЧ ГАЛИНА ПАВЛОВНА, ГОЛОВАШКИН АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, ЛЕВЧЕНКО ИРИНА СЕРГЕЕВНА

МПК / Метки

МПК: G01R 33/035

Метки: поля, датчик, магнитного

Опубликовано: 15.07.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-1827653-datchik-magnitnogo-polya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Датчик магнитного поля</a>

Похожие патенты