Способ измерения напряженности магнитного поля

Союз Советских Социалистических Республик) (51) М. Кл.601 22) Заявлено 06.06.75(21) 2143950/2 02 исоединением заявкиосударствеиныи комитетСовета Миииотров СССРпо делам изаоретеиийи открытийлетець писания 10,01 торыобретения А, Сомов и В, Ф. Боцкале Научно-производствен 1) Заявите ъединение Геофизика" 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ бретение относится к магнитным измерен измерен ям и может бы я инфранизкочас апример, при ге ь использованоотных магнитнь длятх олей иссле 5 изичес довани Из ноститны способы изгнитного поля,ия напряж нованные риодич ния се ком перемагничиечника феррозондорой гармоникисобы имеют низ ани насышеа и измерении11. Однако изкую чувствительд. с. ные сс сть измерения. Известны также способы измерения е ости магнит уждении ферр п ля, основанные периодически 5 на в да няюшимся по изм ики вении на ности второй гармон обмотке 21, Однак имеют низкую точно змерительнойзвестные способерения. эти и тз овышение 2 т ют в пермалдически нао насышечия порядок Целью изобретения является очности измерений.Для этого феррозонд помеша оевый магнитный экран, перио агничивают магнитный экран д частотой, по крайней мере на ниже частоты возбуждения феррозонда ивдвое выше верхней частоты спектра частот измеряемого магнитного поля, измеряют выходное напряжение феррозонда приненасышенном пермаллоевом магнитномэкране, по разности между измереннь:ли выходными напряжениями судят о напряженности магнитного поля.На фиг, 1 приведена "труктурная э,;ектрическая схема устройства, при пол;ошнкоторого может быть реализован предложенный способ; на фиг. 2 - временныедиаграммы,Устройство ссдержит генератор возбуждения 1, формирователь 2, пермаллоевыймагнитный экран 3, насышаюшую обмотку4, намотанную на экран 3, феррозонд 5,усилительно-преобразовательный блок 6и измерительный прибор 7.Способ основан на том, что пермаллоевый магнитный экран 3, периодически насышаемый, изменяет напряженность магнитного поля Н ф, действующего на феррозонд5, помешенный внутри экрана 3, В то время, когда экран 3 насышен, напряженностьмагнитного поля внутри экрана 3 равна напряженности внешнего измеряемого магнитного поля Н,= Н,фВо время экранирования напряженность магнитного поля внутри экрана в К разНменьше Н ф =где К - коэффициент экранирования.Так как выходное напряжение феррозонда О ыв любой момент времени представляет собой сумму, состоящую из напряжения обусловленного магн итным полем О н, и напряжения шума О , т. е.Овых Он+ Ощв результате периодического изменения напряженности магнитного поля Нф изменяется и вь.ходное напряжение феррозонда О =(О + О при НАсыщенни)Он -( - фО прн экрднировании 3 Изменение коэффициента экранированияК вызывает соответственное изменение магнитного поля внутри экрана (см, фиг. 2 г).феррозонд 5, возбуждаемый генератором возбуждения 1, преобразует периодически изменяющееся магнитное поле внутри экрана 3 в периодически изменяющееся по амплитуде выходное напряжение на частоте второй гармоники возбуждения (см. фиг. 2 д ), 10 Усилительно-преобразовательный блок 6 усиливает выходное напряжение феррозонда 5 и выделяет синхроннопродектированную разность между выходным напряжением феррозонда 5 во время экранирования экрана 3 и выходным 1 Ь напряжением феррозонда 5 во время насыщения экрана 3, Эта разность, пропорциональная внешнему измеряемому магнитному полю и свободная от шума феррозонда 5, измеряется измерительным прибором 7, про градуированным в единицах напряженностимагнитного поля.Если частоту насыщения пермаллоевого экрана 3 выбрать выше верхней частоты спектра частот измеряемого магнитного полч (например в 10 - 20 раз), то разность О между выходным напряжением феррозонда во воемя насыщения экрана и выходным напряжением феррозонда во время экранирования не зависит от напряжения шума,К О= - ОК нв диапазоне частот измеряемого магнитногополя,Выделяя эту разность, можно получитьинформацик об изменяемод дагнитнодп поле, не осложненную шумом феррозонда, чтопозволяет значительно снизить порог чувствительности,Под воздействием прямоугольных,мпульсов тока, сформированных формирователем2 (сд. фиг. 2 а), обмоткой 4 возбуждается магнитное поле (сд, фиг, 2 б/, периодически вводящее пермаллоевь;й магнитныйэкран 3 в состояние насыщения, в результате чего коэффициент экранирования К экра-.на 3 изменяется от К = Ккогда ток вЭобдл:.тк 4 равен нулю, до К - 1, когдаэкран насыщен (см, фиг. 2 в),Фордул а изобретения25Способ измерения напряженности магнитного поля, основанный на возбужденииферрозонда периодически изменякшимся полем, измерении напряжения второй гармоники в измерительной обмотке, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, феррозонд помешают в пермаллоевый магнитный экран, периодическинамагничивают магнитный экран до насыщения с частотой по крайней мере на порядокниже частоты возбуждения феррозонда ивдвое выше верхней частоты спектра частот измеряемого магнитного поля, измеряют выходное напряжение феррозонда при 40 насыщенном и ненасыщенном пермаллоевом магнитном экране, по разности между измереннымивых г чными напряжениями судят о напряженностимагнитного поля.Источники информации, принятые во внид;ание при экспертизе;1. авторское свидетельство СССР