Индукционный датчик переменного магнитного поля

ОП ИСАНИ ф ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалист нцескикРеспублик(61) Д вид-ву ннтельиое 22) Заявлено 13.05,7 7 (21) 2485318/18-21 Кл,1 Я 33 неннем заявк при стмиинй аниптСССРам нзобрв 1 еейоткрытий нтет ублнковано 05,04.795 юллетень1(53) УЙК 621.31 , 44 (088. 8) та опубликовании опис 9.04., Якушк 73) аявител ПУКЦИОНН МЕННОГО М ЫИ ДАТЧИК АГНИТНОГО ПЕ ПОЛЯ ндуктивнос обмо-ки ус минимальн ределяется и й емкостью соображений ЧХ в рабоче ерений посл я ойст- нелинно собствеа. Из-зейностазоне диана м частотном пний выбран ей ветви А частота рабо равило, сост о 1/2-1/3астоты Оо Й ча ерхн ЧХ, При чеготи восход я граничная Ь И,., как ириблизитель езонансной ч диаппри ляетт собона ом твенно мотки При аком режиме раприменять эти устройствградуировки в процессемоши устройств, создаюнапряженность перемениполя (например, "Колецкак величина выходногоявляется функцией двухменныхЦ ВЬ, = г (М), Н )Н - напряженность,а чувствительность нв рабочем частотном дины. Кроме того, они мы )2Недостатком ется низкая точ измерениях. Это ых устройств звесость ри стационарнь яется следуюш ЬХых перечастота и обь ичи нами. Амплитудно-ча где Юая характерист инейность АЧХ азоне непостападают недосв имеет вид резоаксимумом выхте резонанса (Ю) таких устой кривой 1 сигнала на дст но(72) Авторы изобретения Г. В. Корабельшиков и Е Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения напряженности переменных магнитных полей.Известны устройства для преобразования и измерения напряженности переменных магнитных полей, выполненные в виде колец Гемгольца 11 .Однако точность работы таких уст-ройств недостаточна.Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство, содержашее непрерывную кругЪлую индукционную обмотку пространственно-функциональной или цилиндрической форботы невозможноа без специальной измерения при п- шил известную го магнитного Гельгольца"), сигнала Цнезависим655999 витка; тагочной помехоустойчивостью, что объя- мотки при их расположении относительносцяегся наличием ьысокодоброгцого резо- друг друга коццецтрично в параллельныхнацсного цика АЧХ за рабочим частотным плоскостях, ее АЧХ имеет вич кривой 2диапазоном ЬЫ, где амплитуда в десяг- на фиг. 2 с двумя разнесенными горбамики и сотни раз может превышатьамплиту- з на частотах Щ,2 и Ю , которые опрецеду сигнала в рабочем часгогцам диапазо- ляюгся числом витков частей обмотки%не, в связи с чем происходиг наложение и %2 и их диаметром, г.е. их индукгивпереходных процессов, возникающих в об- цосгями.ласти частот около резонансной, на полез-Как известно, форма АЧХ измерительный информационный сигнал в области ра ной колебательной системы зависит огбочих частот. вносимого в нее затухания (добротности)Это снижаег точность измерения, котороев свою очередь зависит ог велиЦелью изобретенияявлчегся повышение чины активного сопротивления потерь,точности измерения напряженности переменных магнитных полей. В связи с этим, изменяя сопротивленияЭта цель достигается тем, что в дат- резисторов 3 и 4, г.е. изменяя добротчике содержанем непрерывную круглую ин- ность частей 1 и 2 обмотки,можно измедукционную обмотку, помещенную в элект- нять форму АЧХ индукционного датчика.росгагический экран, индукционная обмотка выполнена иэ двух частей, намотанных26При определенных значениях сопрогивв противоположных направлениях и распо- лений резисторов 3 и 4 форма АЧХ имеетложеццых коццецтрично в параллельных вид кривой 3 на фиг. 2. Согласно законуплоскостях, а выходные концы обмотки со- Фарадея при изменении магнитного потоединены с двумя последовательными ре- ка, пронизывающего замкнутый контур, взисгорами, гочка соединения которых под- последнем находится ЭДС, определяемая25ключеца к точке соединения частей обмот- соотношениемки. Е=отж 5%Нсава 3На фиг, 1 дана схема индукционного где Д - магнитная проницаемость средатчика; на фиг. 2 - графики АЧХ, пояс- ды;Тцяющие принцип работы устройства, % = Щ + 3 Ч - число витков ин 2Йатчик содержит индукционную непре- дукпионной обмотки;рывную обмотку, состоягцую из двух час - площадь поперечного сечениятей 1 и 2, имеющий противоположныенаправления намотки и разное число витков (Ю- частота измеряемого поля;35Ю и % расположенных концентрично в Н - напряженность переменногопараллельных плоскостях. При измерении магнитного поля,плоскости витков ориентируются перпенди- При полученной форме АЧХ (криваякулярцо вектору измеряемой напряженнос на фиг, 2) датчика амплитуда выходги Н переменного магнитного поля (маг- ного сигнала (а, следовательно, и чувст а 0нитной компоненты Н напряженности элект- вительность) при одном и том же значеромагнигного поля с направлением его нии измеряем ой н а пряж ец нос ги пос тоя и ц араспространения 5 и электрической состав- и линейна в рабочем частотном диапазоляющей поля Е), Выходные концы обмотки не ЬЮ 2, что позволяет проводить еесоединены с двумя последовательно соеди- градуировку только в процессе иэгоговле 45ценными резисторами 3 и 4, точка соеди- ния. Как показали экспериментальные даннения которых подключена к точке соеди- ные, линейность АЧХ в рабочем частотномнения частей обмотки. диапазоне датчика в 2 - 2,5 раза выше,С целью устранения антенного эффек- чем у прототипа, При сравнении их АЧХга" обмотка и резисторы помещены в (фиг. 2 кривые 1 и 3) видно, что амплиэлектростатический экран 5, выполненный туда выходного сигнала в рабочем диапаиз металла с высокой элекгропроводно- зоне ЬИ)2 устройства выше максимальнойстью и являющийся одновременно корпусом амплитуды выодного сигнала в рабочемус гройс тва. частотном диапазоне ЬЩизвесгцых устУстройсгво работаег следующим обра- ройств, Отсутствие острых высокодоброгзом, . ных резонансных пиков АЧХ в предложенПри выполнении индукционной обмотки ном датчике повышаег его помехоусгойиз двух частей, имеющих разное число чивосгь, а следовательно и точность извитков Фl и Я и разные направления на- мерений.2й и открытийаущская набд. 4/5 лиал ППП "Патентг. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения Индукционный датчик переменного магнитного поля, содержащий непрерывную круглую индукционную обмотку, помещен ную в электростатический экран, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повыщения точности измерения обмотка выполнейа из двух частей, намотанных в противоположных направлениях и расположен ф ных конценгрично в параллельных плоскостях, а выходные концы обмотки соединены с двумя последовательными резисторами, точка соединения которых подключена к точке соединения частей обмотки,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Справочник по радиоэлектронике.Под ред. А. А. Куликовского, г.1, М"Энергия, 1967, с. 296-297 рис, 72-3.2, Авторское свидетельство СССРЛъ 409157, 8 01 1 33/00, 1973.