Устройство для измерения слабого переменного магнитного поля индукционным способом

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 170587 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства К явлено 20,Х.1961 ( 752073 26-3) Кл. 21 д, 30 рисоединением заявки1 ПК Н ОЫ Приорите Государственныи комитет по дедам изобретений и открытий СССР21.317.4 (088.8 убликовано 23.Гь,1965, БюллетеньДата опубликования описания 12,Ч.19 п- пор- : 1 1 :,Автор зобретения Шереметьев аявител СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЛАБОГО ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ИНДУКЦИОННЫМ СПОСОБОМ11 одписная группа97 Основным недостатком индукционного метода измерений слабого переменного магнитного поля является снижение чувствительности датчика поля (рамки) с уменьшением частоты. Такой недостаток может быть устранен путем увеличения количества витков рамки, однако это приводит к увеличению габаритов прибора и усилению тепловых шумов датчика.Известные способы снижения порога чувствительности датчиков являются малоэффективными. В целях снижения порога чувствительности индукционных датчиков, применяемых для измерения слабых магнитных полей, автор предлагает использовать двухконтурный полупроводниковый параметрический усилитель, приемная рамка которого является одновременно источником усиливаемого напряжения и индуктивностью сигнального контура. При использовании такого устройства удается получить высокое отношение сигнал - шум на входе и, таким образом, выделить сигнал из собственных шумов рамки.На чертеже приводится принципиальная схема предлагаемого устройства.Датчиком напряженности переменного поля О является рамка, представляющая собой катушку индуктивности = =14 гн, намотанную на ферритовом кольце. Электродвижущая сила, индуктированная в рамке, выделяется в контуре, образованном Е 1 и Снастроенном на частоту сигнала 1 с - - 75 ги. Этот контур является сигнальным контуром полупроводникового параметрического усилителя 1.5 Усилитель представляет собой систему двухколебательных контуров-сигналов ,С и вспомогательного 2 С 2, связанных между собой нелинейной емкостью 2, изменяющейся под воздействием напряжения С/н с частотой 10 1 н= 4,31 с, вырабатываемого генератором накачки 3. Вспомогательный контур настроен на частоту 1 н+ с, равную сумме частот сигнала 1 с и генератора накачки 1 н Он предназначен для выделения суммарного напряже ния сигнала и накачки Он+с, К вспомогательному контуру 2 С 2 через трансформатор 4 подключен усилитель промежуточной частоты 5 с фильтрами, обеспечивающими требуемое усиление и избирательность. За уси лителем промежуточной частоты следует детектор 6, который выделяет усиленный сигнал, измеряемый прибором 7. Для нормальной работы параметрического усилителя 1 необходимо обеспечить высокий коэффициент 25 модуляции нелинейной емкости 2. В качестветакои емкости применена емкость Р - П-перехода полупроводникового диода (где Р - дырочная проводимость, П - электронная про.водимость). Такие емкости могут быть полу чены на базе кремневых варикап-электрическиуправляемых конденсаторов большой емкости,Усиление сигнала в параметрическом усилителе 1 обеспечивается тем, что при подаче напряжения двух частот с и нна нелинейной емкости 2 возникают комбинационные частоты н+с и н - с, амплитуда напряжения которых больше амплитуды входного сигнала. Полученное усиление пропорционально отношению частот 1 н с 1 сНапример, при усилении сигнала с частотой 100 га частота генератора накачки 3 может быть выбрана любой, хотя бы равной 5000 гц. Тогда частота он+с составит 5100 га, а коэффициент усиления усилителя будет равен приблизительно 50.Источником напряжения накачки может служить звуковой генератор Г 3-4 А, Напряжение на выходе усилителя измеряется лампо 70 б 874вым вольтметром В 3-2 А, а форма его кривой контролируется с помощью осциллографа С 1-1 (ЭО) . Предполагаемая величина уверенных измерений магнитных полей с помощью5 предлагаемого устройства 10 в э, т. е. на порядок меньше, чем в существующей аппаратуре,Предмет изобретения10 Устройство для измерения слабого переменного магнитного поля индукционным способом, отличающееся тем, что, с целью снижения порога чувствительности индуктивного датчика, в нем на вход измерительного устройства 15 включен двухконтурный полупроводниковыйпараметрический усилитель, для которого приемная рамка является одновременно источником усиливаемого напряжения и индуктив.ностью сигнального контура.Составитель В. И, ЗубоваРедактор Н. П, Белявская Техред А. А. Камышникова Корректор О, Б, ТюринаЗаказ 925/18 Тирак 1550 Формат бум. 60 Х 90 Ч 8 Объем 0,16 изд. л. Цена 5 коп. ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4 Типография, пр. Сапунова, 2