Магнитомодуляционный датчик

Е. с;й,т итог.ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 237022 Союз Советских Социалистических Республик(л. 74 Ь, 8 омитет по делам ЧПЕс, С 08 с зобретений и открытийпри Совете Министров,11.1969. Бюллетень М УДК 681.2.083,8:621.376 (088 пуоликовано Дата опубликования описания 16 Х 1.196 Лвторыизобретен М, Рогачевский ереметьев Институт автоматики и электрометрии АН СССР аявтел НИТОМОДУЛЯЦИОННЬ 1 Й ДАТЧИК повышение чувстть следтпощим оббмотки 1., датчика постоянного Н и ого Н:сов й( магВ области автоматики известны магнитомодуляциоццые датчики, содержащие сердечник из магитомягкого материала, генератор возбуждения, а также обмотки измерительную и возбуждения, расположенные на сердечнике. Однако эти датчики мало чувствительны.С целью повышения чувствительности к измеряемым магнитным полям, в описываемом датчике измерительная обмотка, имеющая периодическизменяющуюся индуктивность от поля возбуждения, включена в четырехплечий мост, образованный двумя емкостями и дополнительной неизменяющейся индуктивностью, имеющей общую точку с измерительной обмоткой и емкостью, включенной в диагональ моста. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого датчика; ца фиг. 2 - график зависимости чувствительности датчика от поля возбуждения, иллюстрирующего повышение чувствительности предлагаемого датчика (кривая 2) в сравнении с известными (кривая 1).Датчик содержит генератор 1, подключеный к обмотке возбуждения 2, сердечник 3 из магцитомягкого материала, измерительную обмотку 4, имеющую изменяющуюся индуктвность 1. реактивные элементы 1 С Се и Сз, образующие вместе с 1. мостиковую схему,Под действием тока генератора 1 обмоткойвозбуждения 2 создается синусоидальное магнитное поле возбуждения частоты и амплитуды Н периодически изменяющее магнит ное состояние сердечника 3. В измерительнойобмотке при наличии измеряемого магнитного поля Н возникает э.д.с. четных гармоник частот возбуждения (если Н - постоянное магнитное поле) и комбинационных частот О (еслизмеряемое поле содержит низкочастотную переменную составляющую). Эта э.д.с.усиливается благодаря эффекту параметрического усиления, который появляется в результате использования индуктивности 1, из меняющейся под действием поля возбужденияНи выделения токов усиливаемой э.д.с., а также э.д.с., возникающей при прохождении тока усилваемой э.д.с. по изменяющейся индуктивности 1. резонансными контурами, об О разованными 1., 1., С Се, С Усиленныйсигнал снимается с одной из диагоналей моста. Происходящее прэтох25 вительностможно объясразом.Э.д.с. измертельной опри воздействии на негонизкочастотного перемен30 нитых полей равна+ - Н; (2 П щ - 2) рп Я 1 П (2 Л, 1 п - 1 Э)1 -2 и 2-- Н(2 П щ+1) п 2 п В 1 П(2 П п+ где й 5 число витков измерительной обмотки;сечение сердечника датчика;амплитуда четной гармоники дифференциальной магнитной проницаемости;фазовый сдвиг соответствующейчетной гармоники,1-: 1-о +Р 2 р 2 СОЗ (2 т в 1 - ;2/ц) (2) Индуктивность 1 измерительной обмотки датчика является функцией мгновенного знаени 51 по,151 возоуждения Н и се рвалокение в ряд Фурье имеет вид где 1 о - постоянная составляющая индуктивности;1,п, - амплитуда четной гармоники ипдуктивности.5 Как следует из формул (1) и (2), в магнитомОд 5 ляцио 11 ных датчиках м 05 кно создать эффект параметрического усиления, поскольку номера гармоник э.д.с. и индуктивности отличаются друг от друга практически в целое 10 число раз (ос), а глубина модуляции гармонических составляющих индуктивности может достигать больщих з 11 ачений (0,7 - 0,8) в зависимости от поля возбуждения Н,.Предмет изобретенияМагнитомодуляционный датчик, содержащий сердечник из магнитомягкого материала,генератор возбуждения, обмотки измерительвозбмткдения, расположенные на сер 20 дечнике, ог.гича 1 оиийся тем, что, с целью по.ьышения его чувствительности к измеряемыммагнитным полям, в нем измерительная обмотка, имеющая периодически изменяющуюсяиндуктивность от поля возбуждения, включе 25 на в четырехплечий мост, образовангп 1 й двумя емкостями и дополнительноЙ неизменяющейся индуктивностью, имеющей общую точку с измерительной обмоткой и емкостью,включенной в диагональ моста,(О 9Составитель А. Г. Иванова Редактор Б. Б. федотов Тсхред Л. Я. Левина1,оррсктор Т. Д, ЧунаеваЗаказ 115320 Тирани 480 Подписное Ц 11 И 11 Г 1 И Комитета по делам изоорстешп 1 и открытий при Советеинист 1 ов СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2