Устройство для измерения напряженности магнитного поля

(и 1 593166 Сааз Советских Социалистических РеспубликГосударственный камитв Совета Министров ССС бликовано 15,02.78, Бюллетень621,317,443) УД во делам изобретений и открытий45) Дата опубликования описания 03,03.78 2) Авторы изобретени 1) ЗаявительПривалов, А. Л, Мигунов, Ю. А. Мелешкин и Г. А. Ке йбышевский политехнический институт им, В ибышев(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСМАГНИТНОГО ПОЛЯ и об Изобретение относится к области измерения напряженности магнитного поля индукционным методом.Известны индукционные устройства, предназначенные для измерения напряженности магнитного поля, содержащие измерительную катушку и регистрирующий прибор 1).Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для измерения импульсных магнитных полей, содержащее измерительную катушку, интегратор, состоящий из усилителя с конденсатором в цепи обратной связи, соединительный кабель 2.Однако в известных устройствах вследствие большой крутизны нарастания измеряемого поля индуцируется высокое импульсное напряжение, что может привести к электрическому пробою изоляции соединительного кабеля.В целях защиты кабеля от перенапряжений предлагаемое устройство для измерения напряженности магнитного поля снабжено дополнительной короткозамкнутой катушкой, намотанной сверху основной катушки, и резистором, включенным последовательно с конденсатором в цепь обратной связи усилителя, причем параметры элементов должны удовлетворять соотношению где Л, - индуктивность короткозамкнутои катушки;Р 1 - активное сопротивление короткозамкнутой катушки;5 Р 2 - сопротивление резистора в цепратной связи усилителя;С - емкость конденсатора в цепи обратной связи усилителя.На фиг. 1 изображена схема устройства.10 Она содержит измерительную катушку 1, короткозамкнутую катушку 2, намотанную сверху основной, усилитель 3, конденсатор 4 вцепи обратной связи усилителя, резистор 5 вцепи обратной связи усилителя, резистор 6 с15 сопротивлением Р подключенный на входеусилителя, соединительный кабель 7. Усилитель 3, конденсатор 4 и резистор 5 образуютинтегратор.На фиг. 2 показано расположение катушек20 1 и 2, намотанных на каркас 8 и образующих измерительный датчик,Устройство работает следующим образом,При помещении измерительного датчика висследуемое поле в цепи катушки 1 наводится25 ЭДС, пропорциональная напряженности измсряемого поля. Напряжение, снимаемое с катушки 1, поступает через соединительный кабель 7 и резистор 6 на вход интегратора. Врезультате преобразования сигнала с измерп 30 тельной катушки напряжение на выходе интеКорректоры: Л, Денискинаи Е. Хмелева Редактор Т, Юрчикова Подписное Заказ 521/9 Изд. М 302 Тираж 1109 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 3гратора, в цепи обратной связи которого включен последовательно с емкостью резистор, оказывас 1 с 5 Пропорцпоналш 1 ым напряаксппоси измеряемого поля как и ооластп низких, так и в области высоких частот.При работе в области низких частот выполняются неравенства1, 2 йа; сиЙ,аС Таким образом, усилитель 3 работает в режиме интегрирования входного напряжения, снимаемого с концов измерительной катушки. то напряжение пропорционально производной напряженности измеряемого магнитного поскольку экранная катушка работает в ре)киме холостого хода и пе оказыьает влияния на измеряемое поле. Следовательно, напрякение на выходе устройства пропорционально напряженности магнитного поля.Б области высоких частот выполняются не- равенства т. е. экранная короткозамкнутая каушка ослабляет измеряемое поле, действующее на основную катушку, осуществляя его интегрирование. В измерительной катушке наводится ЭДС, пропорциональная напряженности измеряемого мапвитпого поля. Усилитель работает в режиме умножения на постоянный множ 51 тель Я 2 ЛЗТаким образом, напряжение на выходе устройства оказывается пропорциональным напряженности измеряемого магнитного поля.1(оэффциент передачи устройства, равный отношеншо напряжения на выходе усилителя к напряженности магнитного поля, одинаков для области низких и высоких частот при выполнении равенства Ц,Предлагаемое устройство позволяет проводить измерение полей с крутизной нарастания ноля до 102 э/с в диапазоне частот до 10 мГц и импульсных полей в диапазоне длительно стсй от 1 до 10 -с, снижает требования к размерам измерительноп катушки. 10 Устройство для измерения напряженностимагнитного поля, содержащее измерительную катушку, интегратор, состоящий из усилителя с конденсатором в цепи обратной связи, соединительный кабель, отличающееся тем, 15 что, с целью защиты кабеля от перенапряжений, опо снабжспо дополнительной короткозамк 11 утои катушкой, намотанной сверху основной катушки, и резистором, включенным последовательно с конденсатором в цепь об ратной связи усилителя, причем параметрыэлементов должны удовлетворять соотноше- нию Р= й,с,25где У. - индуктивность короткозамкнутой катушки;Р - активное сопротивление короткозамкнутой, катушки;30 Л 2 - сопротивление резистора в цепи обратной связи усилителя;С - емкость конденсатора в цепи обратной связи усилителя.Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе1. Афанасьев Ю. В. и др. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки,1972, с. 43 - 46.2. Кноффель Г. Сверхсильные импульсные40 магнитные поля, 1972, с. 326.