Ан сссрм. кл. g 01г 3302удк 621. 317. 42(088. 8)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соииалнотнчооииа РеооублииЗависимое от авт. свидетельства-аявлено 24.Х 1.1970 ( 1606607/18-10) Кл, 6 01 г 33/О с присоединением заявкириоритетпубликовано 12.111.1973. Бюллете Комитет оо делам изобретений и открытийУДК 621.317 А 2 (088.8) ри Совете Министре СССРДата опубликования описания 4 У 11.197 Авторыизобретени П. Е, Котляр и Ю. В. Афанасьевнститут автоматики и электрометрии СибирскоАН СССР отделени аявитель ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОСТОЯННЫХИ ИНфРАНИЗКОЧАСТОТНЪХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Изобретение относится к области магнитных измерений, проводимых при геофизических, космических и биофизических - исследованиях. Оно может быть также использовано для преобразования сигналов постоянного тока в переменный,Известны способы измерения напряженности слабых постоянных и ннфранизкочастотных магнитных полей, способы, измерения неоднородности полей, основанные на периодической модуляции проницаемости ферромагнитных сердечников. Периодическая модуляция проницаемости феррома гнитных сердечников осуществляется с помощью генераторов переменного тока.Частоту возбуждения ферромагнитных сердечников выбирают с тем условием, чтобы обеспечились однородное промагничивание материала сердечника и максимальная чувствительность, а информация о характеристиках измеряемых сигналов была в соответствии с теоремой Котельникова.Однако, во всех известных способах измерения напряженности поля порог чувствительноспи ограничивается шумами, обусловленными магнитострикционными эффектами, возникающими в периодически перемагничиваемых ферромагнитных сердечниках.Для снижения собственных шумов магнитоприемников, определяющих порог чувствительности феррозондовых магнитометрических устройств, и расширения динамического диапазона измеряемых магнитных полей (токов) в области слабых сигналов предлагается 5 способ, по которому длину стержневых сердечников и средний радиус кольцевых сердечников выбирают таким образом, чтобы собственная резонансная частота сердечников и ее высшие гармонии были некратными ча стоте возбуждения магнитоприемника.Для реализации современных феррозондовых магнитоприемников и магнитных модуляторов применяют сердечники нз железо-никелевых сплавов с коэффициентами продоль ной магнитострикции Х,= (2 - 30) 10 -и магннтодиэлектрические материалы с Х,=500 10 - ".Относительное удлиненне сердечников возрастает по мере приближения второй гармоники возбуждения к собственной резонансной 20 частоте сердечника и достигает максимального значения при выполнении условий магннтострикционного резонанса, т. е.2 в -0125 где Р - частота возбуждения сердечника,го - собственная резонансная частотасердечника.Порог чувствительности модуляционныхмагнитоприемников активного типа (ферро зондов) определяется магнитными шумамн373668 пР, .й /Е Для кольцевых сердечников пГ, + - У 1+ (1 - А), 1 Е 2 нг Составитель И, Адашева Техред Е. Борисова Корректор О. Тюрина Редактор С. Хейфиц Заказ 1847/16 Изд.1311 Тираж 755 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 периодически перемагничиваемых сердечников, которые обусловлены статической неоднородностью скачков Баркгаузена в последовательных циклах перемагничивания. Статическая неоднозначность скачков Баркгаузена вызывается увеличением концентрации дефектов в ферромагнетике и возникновением подвижных дефектов кристаллической структуры под действием механических напряжений (механизм Франка-Рида), вызванных магнитострикционными удлинениями сердечников при перемагничивании.Так как магнитострикционные удлинения сердечника, периодически намагничиваемого до технического насыщения, обладают богатым спектром с частотами, кратными Рв системе может возникнуть магнитострикционный резонанс на высших гармониках собственной резонансной частоты сердечника.Таким образом, для создания низкопороговых магнитометрических систем необходимо выполненне следующих условий.Для стержневых сердечников: где Е - модуль упругости материала сердечника, дин(см,р - плотность материала, г/смз;1 - длина стержня, см;5 г - средний радиус кольца, см;й - порядок колебаний (й= 1, 2, 3); и - порядок магнитострикционных удлинений(и = 1, 2, 3, 4)10 Пря выполнении указанных условий добиваются снижения уровня собственных шумов магнитоприемника в 100 - :1000 раз по сравнению с уровнем шума при магнитострикционном резонансе на второй гармонике возбуж дения. Предмет изобретения Способ измерения напряженности постоян ных,и инфранизкочастотных магнитных по 20 лей, основанный на использовании периоди ческой модуляции проницаемости ферромаг нитных сердечников, отличающийся тем, что с целью снижения собственных шумов магна топриемников, обусловленных магнитостри с 25 ционными резонансными и околорезонанснь мы взаимодействиями, длину стержневых сердечников и средний радиус кольцевых сер дечников выбирают таким образом, чтобы собственная резонансная частота сердечников 30 и ее высшие гармоники были некратными частоте возбуждения магнитоприемника.