Измеритель напряженности переменного магнитного поля

(22) Заявлено 17,1 1.81 (2с присоединением заявки Мо 357630/18.33/02 Г осударствеииый комите СССР о делам изобретений и открытий(2 орите публиковаио 0703.83. Бюллетень Мо ата опубликования описания 07038 21. 317. (088.8) оиц 1 ев.;3 Ю в, А,и С(72) Авторы изобретения 1) Заявитель 4) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯ)БРЕННОСТИ ПЕРЕМЕННМАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено, в частности, для измерений напря женности неоднородного магнитного по ля в широком частотном диапазоне.Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при определении магнитной совместимости узлов и блоков электро- и радиотехнического оборудования.По основному авт. св. Р 667921 известен измеритель напряженности переменного магнитного поля, содержащий секционированную индукционнуИ катушку, состоящую из и секций, сумматор, имеющий и входов, 2 п апериодических звеньев первого порядка и и фильтров нижних частот, причем каж дая секция катушки подсоединена к соответствующему входу сумматора через последовательно соединенные два апериодических звена и фильтр нижних частот 1).Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения неоднородных переменных магнитных полей при использовании известных способов взаимного расположения секций секционированной индукционной ка тушки. Целью изобретения является увегичение точности измерения неоднородных переменных магнитных полей.5 Указанная цель достигается тем,что в измерителе напряженности переменного магнитного поля, содержащемсекционированную индукционную катушку, состоящую из и секций, сумматор,имеющий и входов, и 2 п апериодических звеньев, первого порядка и ифильтров нижних частот, причем каждаясекция катушки подсоединена к соответствующему входу сумматора черезпоследовательно соединенные два апернодических звена и фильтр нижнихчастот, а все секции секционированной индукционной катушки выполненыв виде цилиндрических катушек с па- О .раллельными магнитными осями, геометрические центры катушек лежат вплоскости, перпендикулярной их продольным осям, причем первая секциясостоит из одной катушки, а каждая иэпоследующих секций состонт из несколь 5 ких последовательно и согласно включенных одинаковых катушек, равномерно расположенных по цилиндрическоймагнитного поля на фиг. 2 -. амплитудно-частотные характеристики отдель-ных звеньев (фиг, 2 а,б) и всего(фиг. 2 в) устройства на фиг. 3 - кон-.струкция (сечение) секционированнойиндукционной катушки, содержащей 5две секции на Фиг. 4 - схема соединений секций секционированной индукционной катушки.,Измеритель напряженности перемен-ного магнитного поля содержит секционированную индукционную катушку, состоящую из секции 1, выполненной ввиде одной цилиндрической катушки, исекции 2, выполненной в виде последовательно и согласно соединенных одйнаковых цилиндрических катушек 3 - Ь,апериодические звенья б - 9 первогопорядка с постоянными времени, соответственно Тб - Т 9, фильтры 10 и 11нижних частот с постоянными времениТо и Т 1., и сумматор 12.20Устройство работает следующим об"разом,Секционированную индукционную катушку помещают в измеряемое переменное магнитное поле с напряженностью 25Ни. Каждая секция секционированнойийдукционной катушки совместно сосвоими двумя апериодическими звеньямии фильтром нижних частот измеряет напряженность переменного магнитного 30поля а своем определенном поддиапаэоне частот. Напряжение, пропорциональное напряженности измеряемого магнитного поля, поступает на сумматор 12,где происходит суммирование аналоговых сигналов для последующего их регистрирования в расширенном диапазонечастот. В дна,аэоне частот 0 - 1/ТвФиг. 2 а ) наклон амплитудно-частотной характеристики первой ветвиустройства, состоящего иэ секции 1,апериодических звеньев б и 8 и фильтра 10, определяется характеристикойсекции 1, выходное напряжение которой пропорционально частоте со измеряемой напряженности магнитного поля, 45В этом же диапазоне частот характеристики апериодических звеньев б и8 и фильтра 10 нижних частот можносчитать частотно-независимыми. Начиная с частоты 1/Тб, на характерис" 50тику ветви начинает влиять апериоди"ческое звено б, ввиду чего характеристика ветви в поддиапаэоне частотот 1/Тб - 1/Тз частично независима.Начиная с частоты 1/Та на характеристику ветки начинает влиять апериодическое звено 8 и она имеет наклонобратно пропорциональный частоте ы .Благодаря фильтру 10 нижних частотисключается влияние подъема амплитуд. но-частотной характеристики, обусловленного собственной резонансной час-тотой секции 1 индукционного преоб-,разователя на характеристику ветви,состоящей из .секции 1, апериодических звеньев б и 8 и фильтра 10. 65 В диапазоне частот от 0 до 1/Т( фиг. 2 б ) наклон амплитудно-частотнойхарактеристики второй ветви устройства, состоящей из секции 2, апериодических звеньев 7 и 9 и Фильтра11, определяется характеристикой сек-,ции 2, выходное напряжение которойпропорционально частоте ь измеряемойнапряженности магнитного поля. Вэтом же диапазоне характеристики апериодических звеньев 7 и 9 и Фильтра11 нижних частот можно считать час"тотно-независимыми, Начиная с частоты 1/Т , нахарактеристику ветви влияет апериодическое звено 7, ввидучего характеристика ветви в поддиапаэоне частот 1/Т - 1/Т 9 частотно-независима(Фиг. 2 б, сплошнаялиния). Начиная с частоты 1/ТВ, нахарактеристику ветви влияет апериодическое звено 9 и она имеет наклонобратно пропорциональный частоте о .В результате использования фильтра11 нижних частот исключается влияниеподъема амплитудно-частотной характеристики, обусловленного собственной резонансной частотой секции 2индукционного преобразователя на характеристику ветви, состоящей изсекции 2, апериодических звеньев 7и 9 и Фильтра 11,При выполнении равенства Т а = Т 1суммарная амплитудно-частотная характеристика устройства имеет вид,изображенный на Фиг. 2 в сплошной линией.В случае наличия взаимного влияния секций секционированной индукционной катушки подъем амплитудночастотной характеристики, обусловленный собственный резонансной частотой щ секции 1, приведет к подьему амплитудно-частотной характеристики второй ветви (Фиг. 2 б, пунктирная линия). Это обусловит подъемамплитудно-частотной характеристики всего устройства (Фиг. 2 в, пунктирная линия ) и приведет к появлению погрешности, т.е, снизит точность измерений.При выполнении всех секций (кромесекции с наибольшей эквивалентнойплощадью) в виде нескольких (например, трех) одинаковых последовательно и согласно включенных катушек,равномерно расположенных по цилиндрической образующей вокруг первойсекции с наибольшей эквивалентнойплощадью (фиг. 3) и расположениигеометрических центров всех катушекв плоскости, перпендикулярной ихпродольным осям, секционированнаяиндукционная катушка имеет один магнитный центр, вследствие чего увеличивается точность устройства приизмерении неоднородного переменногомагнитного поля. При этом индуктивность секции 2 и, следовательно,ямн 1 и 2 уменьшается в п 3 раз (где и - число катушек второй секции по сравнению с идентичной но эквивалентнбй площади однокатушечной секцией при одинаковом расстоянии между катушками. Величина козффициента связи, характеризующего влияние секций друг на друга, уменьшается в Уп раз, и соответственно уменьшается погрешность неравномерности амплитудно-частотной характеристики, что позволяет сблизить секции, т.е. уменьшить погрешность от неоднородности магнитного поля., Формула изобретенияИзмеритель напряженности перемен:ного магнитного поля по авт. ав. 9 667921, о т л и ч а ю щ и ь с ятем, что, с целью увеличения точности измерения, секции секционированной ийдукционной катушки выполненыв виде цилиндрических катушек с па раллельнымн магнитными осями, геометрические центры катушек лежат вплоскости, перпендикулярной их продольным осям, причем первая секциясостоит нз одной катушки, а каждая 10 из последующих секций состоит ыз нескольких последовательно и согласновключенных одинаковых катушек, равномерно расположенных по цилиндрической образующей вокруг первой секции.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 667921, кл, 6 01 К 33/02, 1976.1002993 Составитель М, Бухароилло Техред Е,Харитончик едактор Л, Г Корре За писное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 543/28 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москв