Устройство для измерения величины и направления магнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.РЕСПУБЛИК 54 0 01 1( 33 06 а. Центр 3 датвращения штан 1 отклонена от2 на угол дов присоединерямым углом тации в прост л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Объединенный институт ядерныхисследований(56) Долгий С,А Кукушкин АА,Гальваномагнитный трехкомпонентныйдатчик индукции магнитного поля,ПТЭ, 1979, У 5,Афанасьев 0.В, йеррозонды, Л,:Энергия, 1969, с,154, рис,58 б.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к измерению прост раис тв енног о распределениямагнитного поля в магнитных системах,ль изобретения - повышение точнос измерений, устройство содержит датчикмагнитного поля, штагну 2 приводавращения его оси, двигатель 5, иэбирательный усилитель 8, синхронныйдетектор 14, регистратор 7, Для достижения цели в устройство дополнительно введены источник 9 опорногопеременного тока, фазовращатели 10и 11, синхронный детектор 15 сервоприводы 12 и 13, поворотная платформа 6, образованы новые связи, В качестве датчика магнитного поля использованы датчик Холл чика совмещен с осью 4 ги 2, Нормаль датчика оси 4 вращения штангио 3-5, Оси сервоприво ны к платформе 6 под и с возможностью ее орие ранстве, 1 з,п, ф-лы,Изобретение относится к магнитнымизмерениям, в частности для измеренияпространственного распределения магнитного поля в магнитных системах,Цель изобретения - повышение точности измерений,На фиг,1 представлена блок-схемаустройства; на фиг,2 - пример выполнения измерительной части устройстваУстройство (Фиг,1) содержит датчик 1 магнитного поля, расположенныйна штанге 2 привода вращения его оси,центр 3 датчика совмещен с осью 4вращения штанги 2, вращения обеспечивается с помощью двигателя 5, уста 15новленного на поворотной платформе 6,Нормаль датчика 1 отклонена от оси 4овращения штанги 2 на угол с й 3-5Сигнал с датчика магнитного поля поступает на регистратор 7 и одновременно на вход избирательного усилителя 8Питание двигателя 5 осуществляется от второго выхода источника9 опорного переменного тока, на входкоторого от контактной группы двигателя подаются синхроимпульсы, первый выход источника 9 соединен с первым и вторым фаэовращателями 10 и 11,выходы которых подключены к входампервого и второго сервоприводов 12и 13 через соответствующие синхронныедетекторы 14 и 15, на опорные входыкоторых подан сигнал с усилителя 8.Оси сервоприводов присоединены к платформе 6 под прямым углом с возможностью ее ориентации в пространстве,Датчик 1, укрепленный на концевращающейся штанги (Фиг,2), помещенв центр шаровой опоры 16 закрепленной на неподвижном каркасе 17, первыйподвижный каркас 18 перемещается относительно оси Х с помощью одногоиз сервоприводов, например сервопривода 12, перемещающего платформу 6с двигателем 5 по дуге первого подвижного каркаса 18,Аналогично происходит перемещениерасположенного под грямым угломвторого подвижного каркаса 19, Такаяконструкция позволяет изменять на 50правление оси вращения датчика 1 безизменения положения его центра,Устройство работает следующим образом,Если вектор магнитного поля Вне совпадает с направлением оси 4вращения штанги .2, на выходе датчика.воэбуждается сигнал первой гармо ники частоты вращения штанги 2, амплитуда которого определяется выражением К,1 Р з 1 пм вчцр где К - коэффициент преобразованиякдатчика 1;Ф - угол отклонения вектора Вот оси вращения,При= 0 сигнал первой гармоники с датчика 1 магнитного поля равен нулю, а значение вектора Вк Фиксируется ца регистраторе 7 с учетом(2) Ц= КВ сов ы Формула изобретения Устройство для измерения величины и направления магнитного поля, содержащее датчик магнитного поля, привод вращения его вокруг продольной оси, двигатель, последовательно соединенные с датчиком избирательный усилитель и синхронный детектор, подключенный к датчику регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что с целью повышения точности измерений в него доголнительцо ввецецы цсточСигнал первой гармоники далее использУется для автоматической настройки устройства на максимальное значение измеряемого вектора Вл, при этом направление оси вращения штанги 2 совпадает с направлением вектора, Для управления используются амплитуда и фаза сигнала первой гармоники, выделяемая с помощью узкополосного усилителя 8, После фильтрации этот сигнал проходит через синхронные детекторы 14 и 15 и приводит во враще-ние первый и второй сервоприводы 12 и 13. Контактная группа устансвленная на оси двигателя 5 привода шианги 2, вырабатывает опорные сигналы, которые, пройдя через источник 9, формируют два опорных напряженияосдвинутых на 90 , поступающих на управляющие входы синхронных детекторов 14 и 15 что позволяет производить независимое перемещение оси датчика 1 с помощью сервоприводов 12 и 13 по двум независимым направлениям, расположенным под прямым углом,Наличик на дугах подвижных каркасов 18 и 19 градуировочцых делений 20 позволяет определить направление вектора В относительно опорных Фигур,раж 731Государственногелам изобретенисква, Ж, Рау 45 каяна роизволственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектн,ник опорного переменного тока, первый и второй фазовращатели, второйсинхронный детектор, первый и второйсервоприводы и поворотная платформа,при этом первый выход источника опорного переменного тока через первыйфазовращатель и первый синхронныйдетектор соединен с первым сервоприводом и через второй фазовращательи второй синхронный детектор - свторым сервоприводом, второй выход.и вход источника опорного переменного тока соединен г двигателем, выходизбирательного усилителя соединен суправляющими входамц первого и второго синхронных детекторов, а оси серноприводов расположены под прямымуглом к поворотной платформе г установленным на ней двигателем. 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве датчика магнитного ноля использован датчик Холла,