Устройство для измерения магнитного поля

(19) (11) 33 02 1) С КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ И 0 Е ИЗОБРЕТЕНИ ЬЬЬаах О 1 Йди а ави вског во СССР975.ЕНИЯ5311 Ю,К АВТОРСКОМУ СИИДЕТЕ 73 ЬСТ(71) Харьковский ордена Лениционный институт им. Н,Е,Жук (53) 621.317.44(088.8)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕМАГНИТНОГО ПОЛЯ по авт,св. У о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения чувствительностиэлемента и точности измерений, держа.тель выполнен из трех последовательно соединенных частей, две из которыхидентичны и выполнечы из материала,не обладающего магнитострикционньщисвойствами, а между ними жестко закреплена третья часть, выполненнаяиз магнитострикционного материаласо знаком продольной магнитострикции,противоположным знаку продольной маг-,нитострикции Ферромагнитных стержней.Изобретение относится к магнитным измерениям н может быть использовано для измерения слабых постоянных и пе - ременных магнитных полей.По основному авт. св. В 531110, 5 известно устройство для. измерения магнитного поля, содержаще чувствительный элемент в виде пьезокварцевой пластины с электродами, на торцах которой закреплены ферромагнитные магнитострикционные стержни, в свою очередь закрепленные в держателе, и автогенератор, подключенный к электродам пластины 1 .Однако устройство малочувствитель но, поскольку крутизна характеристики изменения частоты автогенератора от напряженности магнитного поля имеет небольшое значение. Желательно повысить чувствительность устройства, т.е, увеличить крутизну указанной характеристики, что, в свою очередь приведет к повышению точности измерений.Целью изобретения является повыше-ние чувствительности элемента и прочности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения магнитного поля, содержащем чувствитель- ЗО ный элемент в виде пьезокварцевой пластины с электродами, на торцах которой закреплены магнитострикционные стержни, в свою очередь закрепленные в держателе, и автогенератор, подклю- З ченный к электродам пластины, держатель выполнен из трех последовательно соединенных частей, две из которых идентичны и выполнены из материала, не обладающего магнитострикционными 0 свойствами, а между ними жестко закреплена третья часть, выполненная из магнитострикционного материала со знаком продольной магнитострикции, противоположным знаку продольной маг-нитострикции ферромагнитных стержней. На чертеже представлена функцио.нальная схема устройства.Пьезокварцевая пластина 1 с напыленными на основные поверхности возбуждающими электродами 2 и 3 слегка зажата между двумя ферромагнитными магнитострикционными стержнями 4 и 5.55 Стержни удерживаются с помощью держателя, состоящего из трех последовательно соединенных частей 6 - 8, части 6 и 8 идентичны и выполнены из материала, не обладающего магнитострикционным эффектом, а часть 7 жестко закреплена между частями 6 и 8 и выполнена из магнитострикционного материала со знаком продольной магнитострикции, противоположным знаку продольной магнитострикции ферромагнитных стержней 4 и 5. Возбуждающие электроды соединены со схемой кварцевого автогенератора 9, обеспечивающего самовозбуждение на собственной частоте пьезокварцевой пластины. В качестве пьезокварцевой пластины может быть применена пластина АТ-среза линзообразной формы с толщинно-сдвиговыми колебаниями, ферромагнитные стержни могут быть изготовлены из сплава железо-кобальт, а магнитострикционная часть 7 - из никеля,Устройство работает следующим образом,При включении пьезокварцевой пластины в схему кварцевого автогенератора возникают колебания с частотой,близкой к собственной частоте пьезокварцевой пластины,При наличии магнитного поля с напряженностью Н ферромагнитные стержни 4 и 5 за счет магнитострикционного эффекта изменяют свои геометрические размеры и в том числе длину.Предположим, что ферромагнитные стержни 4 и 5 обладают положительной продольной магнитострикцией. В этом случае за счет удлинения ферромагнитныхстержней увеличивается сила давления,действующая на пьезокварцевую пластину,Одновременно с этим под действием того же магнитного поля средняя часть 7 держателя, поскольку она выполнена из материала, обладающего отрицательной продольной магнитострикцией, сжимается. Части Ь и 8 перемещаются параллельно сами себе по направлению друг к другу, Это приводит к еще большему увеличению силы давления на пьезокварцевую пластину.Под действием давления собственная частота пьезокварцевой пластины изменяется, что приводит к изменению генерируемой частоты. Точки соприкосновения ферритовых стержней с пьезокварцевой пластиной необходимо выбирать в направлении максимума силового коэффициента частоты. Для круглых1099292 Составитель Г.КлитотехнисРедактор А.Шандор Техред А. Ач Корректор И.Эрдейн Подписное Заказ 4367/38 Тираж 711ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3пластин АТ-среза эти точки должны быть расположены вдоль оси Х кристалла. В этом случае изменение частоты под действием давления имеет максимальную величину. Таким образом, частота кварцевого автогенератора изменяется пропорционально величине напряженности магнитного поля. Возникновение дополнительного давления на пьезокварцевую пластину за счет использования отрицательной продольной магнитострикции средней части держателя повышает чувствительность элемента, а следовательно и точность измерения воздействующих на устройство магнитных полей.