Устройство для измерения напряженности магнитного поля

СоМэ Созетснил Социалистических РеспублинКомитет ло делам изобретений и отнрытий ари Сосете Министров СССРЛцорыизобрстсии орович и О. П. Хвостов В. Афанасьев, В. Л аявител СТРОЙС Р ЖЕННОСТ ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НМАГНИТНОГО ПО Э. д. с., цаводимая в измерительной обмот ке феррозонда, может быть вы щслеца по форммте Изобретение относится к устройствам для измерения напряженности магнитного поля (феррозондовым магнптометрам), позволяюшим проводить измерения напряженности магнитного поля не только в стационаргигх условиях, но и с подвижных платформ.14 звестные устройства такого типа содержат чувствительный элемент в виде феррозонда, генератор возбуждения, усилителы,опреобразовательную схему. 10Предложенное устройство отличается от известных тем, что феррозонд размещен во впащающейся короткозамкнутой рамке так, что продольная ось феррозонда перпендикулярна осн вращения рамки, дополнительно модули рующей вблизи феррозонда измеряемое магнитное поле. Между усилптельно-преобразовательной схемои и регистратором включена дополнительная усилительно-преобразовательная схема для выделения сигнала с частотой 20 дополнительной модуляции.Это значительно повышает чувствительность устройства и точность измерений,На чертеже схематически изображено п 1 едлагаемое устройство, где 1 - феррозонд (чуг,- 25 ствительный элемент), 2 - генератор возбуждения н 3 - усилительно-преобразовательная схема УПС (избирательный усилитель и синхронный детектор) образуют известную схему феррозондового магнитометра - устройства 30 для измерения напряженности мапштиого поля.Генератор 2 возбуждает феррозоцд 1 переменным током звуковой частоты (1 - 1 О кгпв). Сигнал второй гармоники, пропорциональный измеряемому полю, усиливается и детскти. у т я помощью УПС 3.,г 1 ля стабилизации коэффициента передачи система (на чертеже показала штрих-пунктирной линией) охвачена отрицатсльпои обратной связью (цель 3 - 1),Новыми элементами устройства являются короткозамкнутая рамка 4, приводимая вращательное движение синхроциым двигателем 5, питаемым переменным током от генератора 6, и дополнительная усилительно-преобразовательная схема УПС 7 (избирательный усилитель и синхронный детектор). На выходе УПС включен измерительный прибор 3.Феррозонд размещен в центре вращающейся короткозамкнутой рамки, изготовленной из немагнитного материала с высокой электропроводностью так, чтобы его продольная ось совпадала с направлением магнитного потока, а ось вращения рамки должна быть перпендикулярна этому потоку.3 Составитель Л. О. БайдаковаТехред А, А. Камышникова Корректор Л. И, Юшина Редактор Э. Рубан Заказ 733/2 1 ирана 480 ПодписноеЦ 111111 ПИ Котштста по детаги изобретений и открытий при Совете Мииистроь СССРМосква, Центр, пр. Серова, д, 4 Типографии, пр. Сапунова, 2 1г =- --- Н,(1 - соз 2 со) А и 2 ог(, (1).2-"геди 1 - коэффФ 1 ЛМг, завггсягций от коггстр илии у,рйкима райныфсррозоггда; для дифференциального феррозонда А = .25 1 У 7 огг;гвр гд" 5 -"сечение сердечников феррозонда, Ф - число витков измерительной обмотки, го - частота возбуждения фсррозонда, ра проиицасмосгь пустоты, 1 г, - эфд)егйгпгая проницаемость сердечников фсррозоида.Из формулы 1 следует, что в прсдложеиггом устройстве происходит двойное прсобразова иие частоты: сначала в объеме вращающейся ко 1)отгсозаагкиъто 1 г рагкгч модули 1)уется впеигиее постояииос поле, причем частота модуляцгш равна удвоенной частоте вращения рамки, затем в объеме феррозонда модулируется суагмарное поле, В соответствии с этим в устройстве предусмотрено двойное детектирование: первьгйг раз в УПС 8 и второй раз в УПС 7, В обоих случаях детектирование синхронное (цепи генератор 2 - усилительио-преобразовательная схема УПС Л и генератор 6 - УПС 7), хотя во втором случае оно монист быть и не синхронным.Из формулы 1 следует также, что полоса усилительно-преобразовательного тракта УПС 3 должна быть Р4), где 1 = , где в, - частота вращения рамки.Если ограничиться частотои вращения рамки не более 20 гц, то полоса УПС Л не будет превышать 100 гц, что соответствует ширгшам полос существующих феррозондовых магьиггометров и ие требует разработки каких-либо специальных схем, что же касается полосы УПС 7, то оиа при измерении постоянных п медленно изменяющихся магнитных иолси:гожст быть чрезвычайно узкой (доли герца) .Двойное прсобразование сигнала позволяет устранить нестабильность пуля системы генератор 2 - феррозонд 1 - УПС 3, поскольку иоявляющисся в ней иифраиизкочастотиые электрические флуктуации пе могут проникнуть в ЪПС 7.Следует отметить, что короткозамкнутая1 амка моггст быть каодиовгггковой, таге гг 15 хшоговитковой,Предмет изобретенияУстройство для измерения напряженностимагнитного поля, содержащее чувствительныи 20 элемент в виде феррозоида, генератор возбуждения, усилительно-преобразовательную схему, отгггчаюгцеегя тем, что, с целью повышения чувствительности устройства и точности измерений, феррозонд размещен во вращаю щейся короткозамкнутой рамке так, что продольная ось феррозоида перпендикулярна осп вращения рамки, дополнительно модулирующей вблизи феррозонда измеряемое магнит.ное поле, а между усилительно-преобразова тельной схемой и регистратором вклгочеиадополнительная усилительно-преобразовательная схема для выделения сигнала с частотой дополнительной модуляции.