Способ определения максимальных значений индукции импульсных магнитных полей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЯЬСТВУ Союз Советских Социалйстичесмих Респубее(22) Заявлено 051179 (21) 2834579/18-21с присоединением заявки Йо(51) М. Кл.з С 01 В 33/032 Государственный комнтет СССР по дедам нзобретеннй н открытий.44(088,8) Дата опубликования описания 150881 С.ф. Проскурякова и Д.И. Чебурков(Ц(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ индукции импульсных мАГнитных пОлей Изобретение относится к магнитным 1измерениям и может быть использованодля определения максимальных значений индукции импульсных магнитныхполей, градуировки и поверки индукционных тесламетров импульсных магнитных полей и тесламетров на основегальваномагнитных эффектов, для градуировки гальваномагнитных преобразователей, а также для аттестации иповерки индуктивных мер импульсныхмагнитных полей,Известен способ определения индукции импульсных магнитных полей наоснове магнитооптического эффектаФарадея, заключающийся в том, чтоизмеряют максимальное изменение напряжения на выходе фотодетектора,покоторому судят о максимальном значении индукции импульсного магнитного 2 Ополя 11 .Недостатком известного способа является большая погрешность измеренияиндукции импульсных магнитный полей,которая достигает 10.,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ определения индукции импульсныхмаг лтных полей на основе магнитоопти",еского эффекта Фарадея путем ис- ЗО пользования меры угла межцу оптическими осями поляризатора и анализато-, ра. Известный способ заключается в том, что в отсутствие магнитного поля путем использования меры угла поворачивают анализатор относительно поляризатора на некоторый заданный угол, детектируют световой сигнал с вомощью фотодетектора, затем возвращают анализатор в исходное положение и измеряют максимальное изменение напряжения на выходс фотодетектора при вводе измерительного датчика Фарадея в импульсное магнитное поле, по измеренным значениям и известному углу меры угла судят о максимальном значении индукции импульсного магнитного поля 21.Недостатком этого способа является большая погрешность определения индукции импульсных полей, которая складывается из погрешностей измерения максимальных изменений напряжения на выходе фотодетектора в отсутствие магнитного поля и при вводе измерительного датчика Фарадея в импульсное магнитное поле, погрешности установки анализатора относительно поляризатора на заданный угол, погрешности определения постоянной Верде материа 855566ла датчика фарадея. Суммарная погрешность составляет около 5.Цель изобретения - повышение точностиЦель достигается тем, что в способе определения максимальных значенийиндукции импульсных магнитных полей,заключающемся в том, что воздействуют пучком поляризованного света наизмерительный датчик Фарадея и анализатор, а затем детектируют полученный световой сигнал, создают с помощью меры индукции постоянное магнитное поле, противоположное по направлению импульсному магнитному полю,. изменяют направление плоскостиполяризации пучка поляризованногосвета с помощью образцового датчикаФарадея путем изменения силы токапитания меры индукции, дифференцируют продетектированный световой сигнал и в момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала, определяют силу тока питания меры, по которой судят о максимальномзначении индукции импульсного магнитного поля,На чертеже изображено устройство,с помощью которого реализуется предлагаемый способ,Устройство содержит источник 1 света, фокусирующего линзу 2, меру 3 индукции с введенным в ее рабочий объемобразцовым датчиком Фарадея 4, поляризатор 5, источник 6 постоянного тока, источник 7 импульсного магнитного поля с введенным в его рабочийобъем измерительным датчиком Фарадея8, причем длина образцового датчикаФарадея ,1 превосходит длину измерительного датчика фарадея 1 д согласнопропорции 1 = п 1, где и = 5 - 20ои оба датчика выполнены иэ одногои того же материала (например из одного монолита стекла), анализатор 9,источник 10 импульсного тока, фотодетектор 11, источник 12 питания фотодетектора, сопротивление 13 нагрузки фотодетектора, дифференцирующееустройство 14, осциллограф 15.Способ определения максимальныхзначений индукции магнитных полейосуществляется следующим образом,Луч света от источника 1 света фокусируют линзой 2, поляризуют поляризатором 5, пропускают через образцовый датчик Фарадея 4, введенный в постфнное магнитное поле меры 3 индукции, измерительный датчик Фарадея 8, введенный в импульсное магнитное поле источника 7 импульсного поля, противоположного по направлению по- стоянному, анализатор 9 и подают на вход фотодетектора 11, выходной сигнал с сопротивления нагрузки фотодетектора 13 преобразуется дифференцирующим устройством 14 и подается на вход осциллографа 15. Наибольшая точность определениямаксимальных значений индукции импульсных магнитных полей обеспечивается при установке поляризатора 5 и анализатора 9 так, чтобы их оптические оси были направлены друг к другу под углом 90 о . При наличии постоянногомагнитного поля меры 3 индукции и импульсного магнитного поля источника 7, противоположного постоянному по направлению, происходит поворот плоскости поляризации света как в постоянном магнитном поле в образцовом датчике Фарадея 4, так и в импульсном магнитном поле в измерительном датчике фарадея 8.При изменении плоскости поляризации света на выходе образцового датчика Фадарея 4 посредством плавного увеличения силы тока питания меры 3индукции происходит смещение рабочей 20 точки системы поляризатор 5 - образцовый и измерительный датчики Фарадея4 и 8 - анализатор 9, и сигнал (интенсивность света) на выходе аналиэатора 9 имеет, в общем случае, три 25 экстремума, Продифференцированныйсигнал на выходе фотодетектора 13фиксируется на экране осциллографа15 и имеет четыре экстремума. В момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала, равногодвум, угол поворота плоскости поляризации в образцовом датчике Фарадея 4в постоянном магнитном поле меры 3индукции равен максимальному значениюугла поворота поляризации в импульсном магнитном поле в измерительном датчике Фарадея 8 и противоположенему по знаку. В этот момент определят силу тока питания меры 3 индукции,по которой судят о максимальном зна чении индукции импульсного магнитного поля,.Повышение точности измерений максимальных значений индукции импульсных магнитных полей достигается тем, 45 что о максимальных значениях индукции импульсных магнитных полей судят не по измеренным максимальным значениям напряжений на выходе фотодетекторов в отсутствие импульсного магнитного поля и при его наличии, а по величине силы тока питания меры индукции постоянного магнитного поля, измеренного в момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала.Формула изобретенияСпособ определения максимальных 0 значений индукции импульсных магнитных полей, заключающийся в том, что воздействуют пучком поляризованного света на измерительный датчик Фарадея и анализатор, а затем детектиру ют полученный световой сигнал, о тЭаказ 6900/64 Тираж 732 ПодписноеВНИИПИ Государственного комнтета СССРпо делам изобретениИ и открытий113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, создают спомощью меры индукции постоянное магнитное поле, противоположное по направлению импульсному магнитному полю, изменяют направление плоскостиполяризации пучка поляризованногосвета о помощью образцового датчикаФарадея путем изменения силы токапитания меры индукции, дифференцируют нродетектированный световой сигнал и в момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала определяют силу тока питания меры, пО которой судят о максимальном значении индукции импу.ьсного магнитного поля. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Таюага Н, Меазцгеаепйь оГ Рц 1"ье 6 Сцггепй ап 6 Мадпей 1 е Г 1 е 16 ЬуСЬЕага 6 ау ЕГУесс ",1 ар 1 оцгпа 1 оГ Арр 1РЬу 1 сь" ч 7 1 Е 10, ОсС 1968,с. 1225,2. Ыесге 1 11. "2 цг Егкецдцпд ц 16Веь 1 аацпд чоп аадпей 1 зсЬеп Зарць 1 е 16 егп" Ехрегаепсе 11 е ТесЬп 1 Мбег РЬув 11 с 1964, Х 11, 1 ц 1 й 4с. 263-264.