Способ определения характеристик магнитооптического измерительного преобразователя

(51)5 0 01 й 33/032 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 ,С 1( уф 4 СО (с(56) Проскурякова С.Ф, и др, Обзоры по электронной технике. Современные методы и средства измерений магнитной индукции сильных импульсных магнитных полей. - М., 1983, вып.1(923), сер.Электроника СВЧ, с.56.Васильев В.В. и др. Проводящие оболочки в импульсном электромагнитном поле. - М.: Энергоатомиздат, 1982, с,150, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТООПТИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Изобретение относится к метрологии и может быть использовано при метрологической аттестации магнитооптического измерительного преобразователя напряженности импульсного магнитного поля (МОИП)Цель изобретения - повышение точноНа чертеже изображена структурная схема устройства реализации способа (пример). МОИП 1 состоит из оптически связанных излучателя 2 оптического излучения (ОИ) постоянной мощности, фотоприемного устройства 3, оптического излучения, поля.Ж 1705786 А 1(57) Изобретение относится к метрологии и предназначено для аттестации магнитооптических измерительных преобразователей напряженности импульсного магнитного поля (МОИП), Цель - повышение точности, При реализации способа МОИП подвергается воздействию сигналов магнитного поля различной заданной амплитуды, по измеренным амплитудам и длительностям фронтов выходных сигналов преобразователя рассчитывают коэффициент преобразования, на магнитооптический датчик (МД) подают сигналы постоянного магнитного поля, дополнительно пронизывают МД импульсным оптическим излучением с помощью импульсного излучателя и полупрозрачного зеркала или непосредственной модуляции тока питания излучателя генератором. 1 ил,роидов 4 по обе стороны магнитооптического датчика (МД) 5. К выходу МОИП (выходу фотоприемного устройства 3) подключен регистратор 6 электрического сигнала, в качестве которого может быть использован импульсный вольтметр или осциллограф. МД 5 размещен в рабочем объеме источника 7 постоянного магнитного поля (полеобразующей системы 8), подключенной к источнику 9 постоянного электрического тока. Подача импульсного ОИ в оптический канал МОИП осуществляется либо при помощи полупрозрачного зеркала 10, направляющего в канал импульсное ОИ излучателя 11, либо, если позволяет излучатель 2, путем непосредственной модуляции тока питания10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 излучателя 2 электрическим сигналом генератора 12.В канал МОИП необходимо подаватьимпульсный оптический сигнал, образцовый в смысле своих динамических характеристик, т.е. должны быть известныдлительность фронта и длительность импульса ОИ. Амплитуда импульса поддерживается постоянной и информация об еевеличине не требуется.Способ реализуется следующим образом.МД 5 пронизывают импульсным и постоянным ОИ от излучателей 2 и 11 (или отизлучателя 2, ОИ которого модулируетсяэлектрическим сигналом генератора 12), Навыходе фотоприемного устройства (ФПУ) 3регистрируется сигнал и измеряются длительность тг фронта и амплитуда Оо принулевом магнитном поле. Включают источник 7 постоянного магнитного поля и изменением тока источника 9 устанавливают рядзначений Н 1,Н 2,Нп постоянного магнитного поля, На выходе ФПУ 3 регистрируютсоответствующий ряд сигналов и измеряютих параметры: 01,02 О. Изменение амплитуд сигналов на выходе ФПУ 3 вызываютповоротом плоскости поляризации ОИ, распространяющегося внутри МД 5 поддействием постоянного магнитного поля.Постоянная составляющая сигнала непропускается ФПУ 3, а переменная составляющая поступает на выход. Соответствующая математическая обработкаполученных значений Н 1,Н 2,.,Нв, О 1,02О(например, по методу наименьших квадратов) позволяет рассчитать коэффициентпреобразования МОИП,Передаточная функция МД определяется выражением(1)и,гдето=С- длина пути ОИ между входной ивыходной гранями МД;и - коэффициент преломления МД;с - скорость света;р - оператор Лапласа.Используя (1), можно получить длительность т 1 нарастания фронта переходной характеристики МД,ц : 0,8 " (2)Длительность нарастания фронта переходной характеристики МОИП определяется динамическими характеристиками МД 5и ФПУ 3, 11 и сг соответственно. Величина сгизмеряется по осциллограмме выходного сигнала МОИП при соответствующем выборе динамических характеристик импульсного оптического сигнала (длительность фронта сигнала много меньше длительности сг, длительность сигнала в 3-5 раз больше 12). Длительность 1 ф фронта переходной характеристики МОИ П можно рассчитать по формуле Таким образом, в результате последовательности действий, совершенных согласно данному способу, могут быть получены метрологические характеристики МОИП: коэффициент преобразования и длительность нарастания фронта переходной характеристики,Погрешность воспроизведения постоянного магнитного поля составляет величину порядка сотых и десятых долей процента, поэтому предложенный способ позволяет существенно снизить составляющую погрешности определения коэффициента преобразования, обусловленную погрешностью воспроизведения амплитуды напряженности магнитного поля.Кроме того, при использовании данного способа упрощается оценка величины случайной составляющей погрешности МОИП, обусловленной шумами МОИП, так как может быть использован периодический импульсный сигнал. В способе- прототипе принципиально используется однократный импульсный сигнал магнитного поля, что обусловлено возможностями генератора высоковольтных импульсов,Формула изобретения Способ определения характеристикмагнитооптического измерительного преобразователя, заключающийся в том, что на магнитооптический датчик преобразователя, пронизываемый оптическим излучением постоянной мощности, последовательно во времени подают несколько сигналов магнитного поля различной заданной амплитуды, измеряют амплитуду и длительность фронта соответствующих этим сигналам выходных сигналов преобразователя, по измеренным значения амплитуд рассчитывают коэффициент преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, на магнитооптический датчик подают сигналы постоянного магнитного поля, дополнительно пронизывают магнитооптический датчик импульсным оптическим излучением и рассчитывают длительность ф фронта переходной характеристики преобразователя из соотношения1705786 Составитель И. КоноваловРедактор А, Маковская Техред М,Моргентал Корректор Т. Малец Заказ 192 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где т 1 = 0,81 и/с,- длина пути оптического излучения между входной и выходной гранями магнитооптического датчика; и - коэффициент преломления материала магнитооптического датчика;с - скорость света;12 - измеренная длительность нереста5 ния фронта переходной характеристики фотоприемного устройства на выходе.преобразователя,