Устройство для измерения магнитной индукции

Союз Советских Социвпистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ои 785812 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 21. 07. 78 (21) 2647150/18-21с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 07,1280. Бюллетень М 45Дата опубликования описания ОЫ 280(51)М. Кл. С 01 К 33/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н откр ыти й(71) Заявитель Московский институт радиотехники, электроники и автоматики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙИНДУКЦИИ Изобретение относится к областимагнитных измерений и может быть использовано в автоматике, приборостроении, для исследования полей электромагнитов, применяемых в ядерной Физике и ускорительной технике,Известны устройства для измерениямагнитных полей, в которых в качестве магниточувствительных элементовиспользуются гальваномагнитные датчи- Оки 1 .Однако значительное влияние температуры на показания датчика заставляет либо термостатировать датчик,либо использовать схемы для компенсации температурных .погрешностей. Этоприводит к усложнению устройств иснижению их надежности. Точность таких устройств порядка 1.Наиболее близким к изобретению 20по технической сущности являются приборы для измерения магнитной индукциина основе внутриатомных явлений, например тесламетр Е 11-2, использующийявление ядерного магнитного резонанса и состоящий иэ катушки индуктивности, внутри которой расположена ампула с рабочим веществом, перестраиваемого генератора, измерителя частоты, индикатора ядерного магнитного 30 резонанса, катушки и генератора низкой частоты для магнитной модуляции, синхронного детектора, вольтметра 12, Тесламетр Е 11-2 позволяет измерять магнитную индукцию электромагнитов в диапазоне 0,025+2,5 Тл,с точностью не менее 0,1 при неоднородности поля 0,22 на 1 смв. Погрешностями прибора являются сложность конструкции, большие габариты датчика, высокий нижний предел измерений, ограничения на допустимую неоднородность измеряемого полн.Цель изобретения - упрощение конструкции, увеличение чувствительности, повышение точности при измерении неоднородных полей.Достигается это тем, чтов устройстве для измерения магнитной индукции, содержащем перестраиваемый генератор, индикатор, измеритель частоты и магниточувствительный датчик, охваченный двумя взаимно перпенди" кулярными катушками индуктивности, в качестве магниточувствительного датчика используется пластина иэ антиферромагнетика с анизотропией "легкая плоскость", при этом измеритель- частоты и перестраиваемый генератор подключены к первой катушке индук785812 Формула изобретения НИИПИ Заказ 8836/5 ираж 1019 Подписно тивности, индикатор - к второй катушке, а плоскость пластины ориентирована параллельно осям катушек,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит магниточувстзительный датчик 1 в вгде пластины из антиферромагнетика "легкАя плоскость" расположенный внутри двух взаимно перпендикулярных катушек индуктивности 2 и 3, перестраиваемый генератор 4, измеритель частоты 5 на основе электронно-счетного частотомера, индикатор б магнитоакустического резонанса на основе милливольтметра. Катушки 2 и 3 расположены перпендикулярно друг к другу для уменьшения ,сигнала от генератора 4 в катушке 3 на частотах, не совпадающих с частотой магнитоакустического резонанса.Принцип действия устройства основан на сильной зависимости частоты акустического резонанса образца из антиферромагнетика с анизотропией "легкая плоскость" от напряженностипостоянного подмагничивающего поля На, Эта зависимость может быть представлена в виде где Н и Н, - соответственно статическое и динамическое эффективные поля магнитоупругой связи. Для антиферромагнетиков с анизотропией "легкая плоскость" Н и Н много больше одноименных параметров известных резонаторов, соответственно больше крутизна и диапазон перестройки частоты магнитоакустического резонанса. На частоте магнитоакустического резонанса электрические колебания во входной катушке 2 вызывают механическую деформацию антиферромагнети- . ка. Вследствие магнитоупругой связи акустические колебания преобразуются в выходной катушке 3 в электрические колебания и регистрируются индикатором 4. Малая ширина резонансной линии (добротность не менее 10 )обеспечивает высокую точность измерения частоты Г,Устройство работает следующим образом. Плавно изменя 1 от частоту генератора 4 до достижения резонансногозначения Г. Момент резонанса определяется по максимуму отклонения индикатора б. Резонансная частота измеряется электронносчетным частотомером 5,и по тарировочной кривой определяется индукция исследуемого постоянного поля для измеренной частоты Г.Устройство позволяет измерять магнитную индукцию в диапазоне 0,010,1 Тл с точностью не хуже 0,11..Неоднородность исследуемого поля ненакладывает принципиальных ограниче 1 эний на точность измерений, Верхний 5 предел измерений может быть увеличенпри использовании сменных магнитныхэкранов. Устройство для измерения магнитиой индукции, содержащее перестраиваемый генератор, индикатор, измещ ритель частоты и магниточувствительный датчик, охваченный двумя взаимно перпендикулярными катушками индуктивности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения чувствительности и повышения точности при измерении неоднородных полей, в качестве магниточувствительного датчика используется пластина из антиферромагнетика с анизотропией "легкая плоскость", при этом измеритель частоты и перестраиваемый генератор подключены к первой катушке индукгивности, индикатор - к второй катушке, а плоскость пластины ориентирована параллельно осям ка тушек. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Афанасьев Ю. В. Магнитометрические преобразователи, приборы и45 установки. М., "Энергия", 1972,с, 179-184.2. Чечурина Е. Н. Приборы для измерения магнитных величин.М.,"Энергия", 1969, с, 102,илиал ППП "Патент"