Датчик напряженности магнитного поля

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельстваМ. Кл, б 01 г 33/02 Заявлено 16.1111971 ( 1639676/18-10) с присоединением заявкиПриоритет Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытииУДК 621,317.44 (088.8) Опубликовано 14.Ч 1,1973, Бюллетень26Дата опубликования описания 21,1 Х,1973 Авторыизобретения Н, Е. Алексеевский, В. С, Егоров и А. В. Дубровин Институт физических проблем им. С, И, Вавилова Заявитель ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ СИЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙИзвестны датчики напряженности магнитного поля для прецизионного измерения .и стабилизации сильных магнитных полей. Такие поля создаются, в частности, сверхпроводящими соленоидами и в настоящее время все шовире применяются в различных областях,науки и техники.Известные датчики напряженности магнитного поля обладают рядом недостатков. Так, например, при измерениях методом ядерного магнитного резонанса требуется довольно большой объем поля для помещения датчика. Холловские датчики, как правило, в больших полях имеют нелинейные зависимости от поля и нуждаются в независимой индивидуальной градуировке.Для повышения точности измерения и степени стабилизации магнитного поля порядка 100 кЭ в предлагаемом датчике использован новый физический эффект, а именно осцилляции сопротивления монокристаллического образца металла, например бериллия (или алюминия), в больших магнитных полях, обусловленные так называемым магнитным пробоем,На чертеже показан описываемый датчик в форме прямоугольного параллелепипеда, где Н - измеряемое (или стабилизируемое) магнитное поле, У - измерительный ток, Е - напряжение, снимаемое с датчика, Со - кристаллографическая ось образца. Датчик представляет собой образец, вырезанный из монокристалла бериллия в базисной плоскости и находящийся в ванне из жидкого гелия или водорода. Он помещен в измеряемое (или стабилизируемое) магнитное поле Н так, что его гексагональная ось Се параллельна направлению поля, а измерительный ток У через образец перпендикулярен полю. Напряжение Е, снимаемое с датчика, про порционально его сопротивлению и измеряется обычным потенциометром, например типа Р 308.Магнитное поле при помощи такого датчика измеряют следующим образом. В некото ром, сравнительно небольшом поле Но, осуществляется привязка градуировки, далее прои увеличении магнитного поля измеряется изменение фазы Р осциллирующей части сопротивления. Значение измеряемого магнит ного поля Н определяют по формуле;Н =.1РтН 2,".25 где р=1/9,б 10 Э -- период осцилляций вобратном поле.Амплитуда изменения сопроривления датчика имеет тот же порядок величины, что и его сопротивление при комнатной температуре, а ЗО изменение удельного сопротивления Лр10 -олт см. Поэтому измерения магнитногоРедактор С. Хейфиц Корректор А. Васильева Заказ 2447/11 Изд.1654 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2 поля таким способом относительно просты и вместе с тем весьма точны, Например, сопротивление датчика в магнитном поле порядка 70 кЭ .изменяется за полупериод примерно на 30% (и более). Поэтому погрешность при измерении магнитного поля с помощью датчика из монокристалла бериллия, имеющего размеры 0,4),0,4 Р,5 мм, и потенциометра Р 308 не превышает ЛН/Н10 - ,Для стабилизации установленного значения магнитного поля Н напряжение Е, снимаемое с датчика, компенсируется, а разностный сигнал уоиливается и подается обычным образом через цепь обратной связи на регулятор силы тока через магнит. Отклонение магнитного поля от установленного значения приводит к появлению разностного сигнала ЛЕ, который через цепь обратной связи изменяет силу тока, питающую магнит, компенсируя возникшее отклонение.5Предмет изобретенияДатчик напряженности магнитного полядля прецизионного измерения и стабилизации сильных магнитных полей, основанного на за висимости электросопротивления от магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и степени стабилизации магнитного поля, он изготовлен из монокристаллического образца металла, например бериллия, охлажденного до температуры жидкого гелия (или водорода).