Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) 01 К 33/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изоБРетениям и отнРытиямПРИ ГКНТ СССР И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский политехнический институт им. В,И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССРМ 875315, кл. С 01 К 33/00, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для калибровки датчиков, предназначенных для измерения импульсныхэлектромагнитных полей внутри неоднородных металлических экранов. Цельизобретения - повышение точности калибровки и уменьшение потерь энергиивнутренних магнитных полей апериодицеских электромагнитных импульсов.Это достигается использованием однородной двухэлектродной линии с поперечным размером а, определяющимся изсоотношения а=1,25 С С, где С - скорость распространения электромагнитнойволны в среде, окружающей линию; Сдлительность фронта апериодическогоэлектромагнитного импульса, и расположением перед датчиком проводящейпластины 6, по форме совпадающей сотверстием в металлическом экране,нормально к поверхности которой направлены векторы магнитного поля. Устройство содержит конденсаторный накопитель 1, коммутатор 2, электроды 3и 4 однородной линии, калибруемыйдатчик 5, проводящую пластину 6. 1 ил.1 СВ ВЕ Щ Ф ЯГрДля апериоди частоты с длите са ь, следующая са связьа импульческогольностью 12) 0лТ 553Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам дл калибровки датчиков, предназначен- ныл для измерения импульсных полей внутри неоднородных металлических экранов.Цель изобретения " повышение точно ти калибровки и уменьшение потерь эн ргии внутренних магнитных полей ап риодических электромагнитных им" пу ьсов.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Поставленная цель достигается след ющими признаками; поперечный размер а днородной двухэлектродной линии с зан с длительностью фронта Р апеУ риодического электромагнитного импульса следующим соотношением: а=1,25 С"где С - скорость распространения электромагнитной волны в данной среде;9 и ред датчиком расположена проводящая и астина, например медная; векторы м гнитного поля направлены нормально 25 к поверхности пластины; по форме плас ина совпадает с отверстием в экране.Выбор параметра а, т.е. расстояниям жду элементами линии сделан из след ющих соображений. Двухэлектродная . линия для электромагнитного поля представляет собой волновую структуРу, которая с наименьшим затуханием пропускает только основную гармонику чстотой 1. Калибратор предназначен дя калибровки датчиков импульсного и ля, а апериодический импульс имеет б сконечный частотный спектр. Тем не менее существует связь эффективной ч стоты Г с длительностью Фронта апериодического импульсаь,1 что обусавливает выбор параметра а для передачи энергии с наименьшим затуханием, т.е. с минимальными потерями энергии,В предлагаемом устройстве однородная двухэлектродная линия в сечении представляет собой прямоугольник с расстоянием между элементами линии, равным а, Критическая длина волны, д следовательно, и частота, связаны ," размером а соотношением Из Формул (1) и (2) можно получитьсвязь размеров линии с длительностьюфронта импульсаа =1,25 Сь, (3)где С - скорость распространенияэлектрической волны в даннойсреде (в нашем случае в воздухе, поэтому 1/Гр =1)Проводящая пластина расположенаперед датчиком,Устройство для калибровки датчиковимпульсного магнитного поля содержитконденсаторный накопитель 1, включенный последовательно с коммутатором 2в разрыв электрода 3 однородной линии,включающей второй электрод 1. В диаметрально противоположной от коммутатора 2 и конденсаторного накопителя 1точке между электродами 3 и 1 размещен калибруемый датчик 5, передкоторым расположена проводящая пластина 6, например медная, по формесовпадающая с отверстием в исследуемом экранеНа чертеже также обозначены: Е,Нвекторы электрического и магнитногополей;, 1, 1 - ток бегущей в линииволны; К - радиус кольца;- азимутальный угол точки наблюдения; 1линейный размер датчика 5; а - поперечный размер двухэлектродной линии.Устройство работает следующим образом.Пусть в момент =0 конденсаторныйнакопитель 1, заряженный до напряжения 0, подключается с помощью коммутатора 2 на свернутую в кольцо однородную линию. В этот момент вдольэлектродов 3 и ч линии к датчику 5распространяются две одинаковые волны, так как волновое сопротивлениелинии Е одинаково слева и справа, иамплитуда тока этих волн равна1 оф 2 Ецерез время= в , где С - скоС рост ь распростра нения электрома г нитных волн в линии, обе волны достигаютпластины 6, искажаются и приходят надатчик 5. Распределение поля на пластинах таково, что оно полностью имитирует прохождение поля через отверстие в металлическом экране с отверстием, плоскость которого нормальнорасположена к векторам Н, что согласуется с принципом Бабина, примененным к электромагнитному полю, СуперСоставитель Ж.ПоляковаРедактор Т.Парфенова Техред м.Кравчук Корректор О.Ципле щ т тщтт тЗаказ 7221/42 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, И, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101 5 15256 позиция в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, приводит к сложению магнитных полей к взаимному вычитанию электрических полей. Таким образом, для точечного датчика5 5 воздействие поля Б сводится к нулю.Если датчик 5 имеет линейный размер 1 в направлении распространения волны (вдоль линии), то в течение1ЬС = - левая и правая половины датСцика 5 подвергаются воздействию нескомпенсированйых электрических полей противоположного знака, что может 15 привести к появлению паразитного сигнала. Однако, изщза конечной крутизны переднего Фронта величина этих полей значительно ниже амплитудного значения бегущей волны. 39 6 Формула изобретения Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля по авт. св. Г 875315, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности калибровки и уменьшения потерь энергии,перед датчиком расположена дополнительно введенная проводящая пластина, поверхность которой нормальна к векторам магнитного поля, а поперечный размер а однородной двухэлектродной линии связан с длительностью Фронта с апериодического электромагнитного импульса соотношением а = =1,25С , где С - скорость распро 4,странения электромагнитной волны в данной среде.