Магнитомодуляционный датчик

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСфюэ СфветсиикСфциапистичееиикРеспублик ц 871105(51)М. Кл. С 01 Й 33/02 Ьаударатюанй каеитвт СССР ао двлаи забрвтвннк н втармткйОпубликовано 07, 10. 81. Бюллетень37 Дата опубликования описания 101081(72) Авторы изобретения А. И. Мордасов, В. Т. Похабов,В. П. Сотниченкои Б. М. ШинкевичСибирский физико-технический институт им. В. Д, Кузнецовапри Томском ордена Трудового Красного Знамени государственномуниверситете им. В. В. Куйбьппевв-(54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК Изобретение относится к магнитным измерениям, предназначено для преобразования слабого переменного и постоянного магнитных полей в электрический сигнал и может использоваться в геофизике, связи, для измерения магнитных полей и в других областях науки и техники. Известен магнитомодуляционный ферритовый датчик; с ортогональным локальО ным возбуждением 11 содержащий цилиндрическое ферритовое кольцо с обмоткой возбуждения и два соосных феррито" вых стержня с расположенными на них приемными обмотками. В этом датчике,с целью устранения трансформаторной свя"зи между приемными обмотками и обмоткой возбуждения, а также снижения необходимой мощности возбуждения, ось ферритовых стержне параллельна оси щ симметрии ферритового кольца и пересекает его в области выполненного в нем сквозного прямоугольного выреза, заполненного диэлектриком. Основным недостатком рассматриваемого устройства является шум Баркгаузена, вызванный взаимодействием в модуляторе параллельных полей возбужде-. ния и сигнала, снижапнций чувствительность датчика в области низких и инфранизких частот. Наиболее близок к предлагаемому магнитомодуляционный датчик 2 ,содержащий ферритовое кольцо. со сквозными цилиндрическими отверстиями и обмоткой возбуждения, а также магнитосвязанные через кольцо ферритовые стержни с измерительными обмотками. Контактные части стержней выполнены в виде полуколец и расположены по обе стороны кольца перпендикулярно к его торцовым поверхностям в области сквозных цилиндрических отверстий при этом ось стержней совпадает с осью кольца.Образующая цилиндрических отверстий в ферритовом кольце модулятора параллельна торцовым поверхностям кольца. Это приводит к искажению магнитных871105 Формула изобретения силовых линий сигнвла таким образом, что они оказываются параллельными магнитным силовым линиям тока возбуждения модулятора. Таким образом, устройство является Ферритовым параметрическим усилителем с параллельными магнитными полями сигнала и возбуждения с присущим такого рода устройствам шумом Баркгаузена.С целью уменьшения собственных шу О мов, в магнитомодуляционном датчике, содержащем ферритовое кольцо со сквозными цилиндрическими отверстиями и обмоткой возбуждения, а также ферритовые стержни с измерительными обмот ками контактирукицие с кольцом в облас ти сквозных цилиндрических отверстий частями, выполненными в виде полуколец и расположенные симметрично по обе стороны кольца) перпендикулярно его торцовымповерхностям. При этом ось стержней сов" .падает с осью кольца, образующие сквозных цилиндрических отверстий ориентированы параллельно оси стержней.На чертеже приведена конструкция25 магнитомодуляционного датчика.Магнитомодуляционный датчик содержит ферритовое кольцо 1 с обмоткой возбуждения 2 а также два ферритовых стержня 3 4 с измерительными об)30 мотками 5, 6, Ферритовые стержни 3, 4 контактируют с кольцом с помощью ферритовых полуколец 7, 8 расположен" ных симметрично по обе стороны кольца перпендикулярно его торцовым поверхностям. Оси стержней 3, 4 сов- З 5 падают с осью кольца, а оси сквозных цилиндрических осей 9, 10 парачлельны осям стержней 3, 4.Работает магнитомодуляционный датчик следующим образом.Под влиянием тока перемагничивания в обмотке возбуждения 2 кольца 1 перемычки кольца, образовавшиеся в результате выполнения в нем сквозных отверстий 9, 10, первмагничиваются 45 до насыщения и прерывают. магнитную цепь стержней 3, 4, контактирующих с кольцом с помощью полуколец 7, 8, по периодическому закону, содержащему четные гармоники частоты возбуж" 50 дения. Магнитное поле сигнала взаимодействует с магнитным полем возбуждения в кольце) в результате чего под действием сигнапа в измерительных обмотках 5; 6 возникает ЭДС четных гармоник,частоты возбуждения, модули 4рованная частотой регистрируемого маг нитного поля.Сквозные цилиндрические отверстия 9, 10 в кольце 1 в области магнитного контакта стержней 3, 4 с модулятором позволяют снизить необходимую мощность возбуждения, так как до насыщения доводятся только тонкие перемычки кольца,образовавшиеся в результате выполнения в нем отверстий.Ориентирование образующих сквозных отверстий в кольце в области магнитного контакта стержней 3, 4 с кольцом параллельно оси стержней, совпадающей с осью кольца, приводит к орто" гональному взаимодействию магнитных полей сигнала и возбуждения в кольце) что исключает трансформированную связь между витками измерительных обмоток 5, 6 и обмотки возбуждения 2 и позволяет снизить шум Баркгаузена, а следовательно, повысить чувствительность датчика в области низких и (инфранизких частот.В предложенном датчике ортогональны не только плоскости витков обмоток воз. буждения и сигнальных, но и магнитные потоки сигнача и возбуждения, что в конечном итоге приводит к увеличению чувствительности датчика. Магнитомодуляционный датчик, содержащий ферритовое кольцо со сквозньпяцилиндрическими отверстиями и обмоткой возбуждения, а также ферритовыестержни с измерительными обмотками,контактирующие с кольцом в областисквозных цилиндрических отверстий частями, выполненными в виде полуколец,и расположенные симметрично по обестороны кольца, перпендикулярно еготорцовым поверхностям, при этом осьстержней совпадает с осью кольца,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения собственных шумов,образующие сквозных цилиндрическихотверстий ориентированы параллельнооси стержней.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССРВ 483635, кл. 6 О 1 В 33/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССРВ 468201, кл. С О й 33/00, 1975прототип).87105 Составитель В. НовожиловРецактор .Б. Федотов Техред Т.Иаточка Ко екто С. Шекмар Заказ 8430/18ВНИ 1130 ППП "Патент", г. Ужгоро Фил Проектная, 4 Тираж 735ИПИ Государственного кожделам изобретений и отМосква Ж,Раушская Подписита СССВтийд 4/5