Способ измерения напряженности магнитного поля

(23) П риоритет оударствсниый иоиитвт СССР.11.81Бюллетень РЬ 4 ао двлаи изобретений и открытийпубликова та опубликования описания 30.11,81 Н.Зацепин, А.П.Гусев и В.Г.Горбаш(71) Заявит Отдел физики неразрушающе АН Белорусской ССР) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГПОЛЯ носится к контрольно- нике и может быть измерения напряжен- поля электромагнидругих источников Изобретение измерительной т использовано дл ности магнитног тов, соленоидов поля. Известен способ измерения напряженности магнитного поля, основанный на использовании ферроэондовых преоб разователей с продольным и поперечным возбуждением. По этому способу феррозонд устанавливают в измеряемое магнитное поле, ориентируют его либо параллельно направлению этого поля, либо вдоль одной из его составляющих пропускают через феррозонд возбуждаю щий и подмагничивающий электрические токи и измеряют ЭДС на выходе феррозонда, по значению которой судят о величине напряженности магнитного поля (1.Недостатком известного способа является малый диапазон измерений. Цель изобретения - расширение динамического диапазона измерений нап"ряженности магнитного поля.Для достижения указанной цели вспособе измерения напряженности магнитного поля, включающем определениеЭДС на выходе феррозонда,через который .пропускают возбуждающий и подмагничивающие токи, ориентируют фер"розонд перпендикулярно направлениюизмеряемого магнитного поля, а величину напряженности магнитного поляопределяют по разности ЭДС, полученных в отсутствии и при наличии измеряемого магнитного поля.На фиг. 1 схематически изображеноустройство, реализующее предпагаемый способ 1 на фиг 2 - график эави"симости показаний устройства, содер 20жащего феррозонд с поперечным возбуждением, от напряженности измеряемогомагнитного поля.Способ осуществляется следующимобразом.885938 Формула изобретения Пропускают по сердечнику феррозонда переменный синусоидальный ток, а по обмотке подмагничивания - постоянный ток. На выходе измерительной обмотки ферроэонда измеряют ЭДС сиг,нала. Устанавливают феррозонд в измеряемое магнитное поле и ориентируют осью сердечника перпендикулярно направлению измеряемого магнитного поля. Измеряют ЭДС на выходе измври о тельной обмотки, определяют разность двух ЭДС при наличии и при отсутствии перпендикулярного магнитного поля и по величине разности судят о ве" личине напряженности измеряемого 15 ,магнитного поля.Устройство, реализующее пред,лагаемый способ, содержит Феррозонд 1 (Фиг 1), который входом соединен с источниками переменного 2 и постоян" 20 ного 3 электрического тока, а выходом - с детектором 4 через избирательный усилитель 5 блок 6 вычитания, соединенный одним входом с выходом детектора 4 и другим - с источником 3 25 постоянного тока через регулятор 7 тока, а выходом - с индикатором 8,Устройство работает следующим образом.В отсутствие измеряемого магнитного лоля и при включенных возбуждаю" щем от источника 2 (Фиг. 1)и подмагничивающем от источника 3 электрических токах на выходе Ферроэонда 1 появляется ЭДС Е 1, пропорциональная величине подмагничивающего тока, которая после усиления усилителем 5 поступает на детектор 4. Таким образом, на один из входов блока 6 вычитаний поступает постоянный сигнал КЕ,1. Посколь О ку измеряемое магнитное поле в данном случае отсутствует то с целью приведения показаний индикатора 8 к нулю на другой вход блока 6 вычитания глодают от источника 3 через ре 45 гулятор 7 сигнал, равный КЕ 4.Феррозонд 1 устанавливают в изме" ряемое магнитное поле и ориентируют продольной осью перпендикулярно нап" равлению этого поля, Одним иэ крите" риев перпендикулярности продольной оси Феррозонда 1 к направлению из" меряемого магнитного поля может служить минимум ЭДС на выходе Феррозонда 1 при выключенном подмагничиваю" щем токе, для чего достаточно выключить источник 3 и определить положе" ние перпендикулярности по минимуму показаний индикатора 8. 4После установления перпендикулярности ферроэонда 1 к направлениюизмеряемого магнитного поля включают источник 3, т.е. подмагничивающий ток, через Феррозонд 1, что приводит к появлению ЗДС Е на выходеФеррозонда 1. Значение ЗДС Е меньше значения Е, так. как феррозонд 1,намагниченный подмагничивающим токомвдоль продольной оси, перемагничивается измеряемым магнитным полем вперпендикулярном направлении. Таккак размагничивающий Фактор сердечника Феррозонда в перпендикулярномнаправлении значительно больше, чемв продольном, то и измеряемоемагнитное поле должно быть значительнобольше подмагничивающего. Для феррозонда с поперечным возбуждениемзависимость Е от напряженности измеряемого магнитного поля изображенакривой а на Фиг. 2.После усиления усилителем(Фиг. 1) и детектирования в детекторе 4 на вход блока 6 вычитания поступает сигнал КЕ, который вычитаетсяиэ сигнала КЕ,(, поступающего на второй вход от источника 3 через регулятор 7. Таким образом, с блока 6 вычитания на индикатор 8 поступает сигнал И=К(Е,1-Ед) пропорциональный напряженности измеряемого магнитного поля, Зта зависимость .представлена кри"вой б на Фиг. 2,Описанным устройством, реализующим предлагаемый способ, можно произво- - дить измерение напряженности магнитного поля в диапазоне до 4 110А/и что, по сравнению с известным способом, расширяет динамический диапазон в сторону сильных магнитных полей более чем на порядок. Положительный эффект достигается ориентировкой Ферроэонда перпендикулярно направлению измеряемого магнитного поля,Способ измерения напряженности магнитного поля, включающий определение ЭДС на выходе Феррозонда, через который пропускают возбуждающий и подмагничивающий токи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, ориентируют Феррозонд перпендикулярно нап" равлению измеряемого магнитного поля,/Составитель Ф.Тарнопольскаяедактор Л.Горбунова Техред, А.Бабинец Корректор Г.Рещетникъ 4 Заказ 10537/67 Тираж 735 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раучская наб., д, 4филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,а величину напряженности магнитногополя определяют по разности ЭДС, полученных в отсутствие и при наличииизмеряемого магнитного поля. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Афанасьев Ю.В. Феррозонды. Л.,"Энергия", 1969 с.5-12.