Устройство для измерения магнитной индукции импульсного поля

"ь, ф 3 мыФ 4 1) 382 ния - ра меряемой ного пол ширение д магнитной азо В 38 ,И.С(46 72 сок ст оист о содержит индукциист ока и теслаолосного усинвертора 5,Средст широкояемогосилител упраьного нитного 6, нуль-и ертировать нт действи я, с,Титц ая схеПо Ми 7 позволяет ин р ый сигнал в мом реднего или заднего ф в поля и непрерывно и ю магнитного поля без го выключения тесламе измерения. 3 ил,опро 1тов И ЕНИЯ МАГПОЛЯя к облаизобрет ерять индукериодичеса в процесНО и е СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытии СНОМ,Ф СВИД 22) 24 . 12,84) Л.В.Лебедева, АА.П.Щблкин53) 621,317,44(08856) Афанасьев Ю.В.змерений параметро223-224, рисе У., Шенк Кмотехника. М 54) УСТРОЙСТВОНОЙ ИНДУКЦИИ ИМПУЛ57) Изобретение ома нитных измерений магнитно источник метр 3. лителя 4 избирате дикатора изме яем ндукции импульстотную область. бразцовую мерурегулируемыйИзобретение относится к областимагнитных измерений и может бытьиспользовано для измерения магнитнойиндукции импульсных полей (периодических последовательностей импульсов 5поля) и для поверки тесламетров импульснъгх полей,Цель изобретения - расширениедиапазона частот измеряемой магнитной индукции импульсного поля в высокочастотную область за счет того,что инвертирование измеренного сигнала в момент действия переднего илизаднего фронтовимпульсов поля, позволяет,непрерывно тесламетром измерять индукцию поля и не выключатьтесламетр периодически в процессе измерения.Широкополосный усилител. и управляемый инвертор обеспечивают такойспособ измерения.На фиг. 1 изображена блок-схемаустройства для измерения магнитнойиндукции импульсного поля, на фиг.2 -диаграмма изменения сигнала при егопрохождении по измерительному каналу, когда магнитные индукции импульсного и постоянного полей направлены встречно, на фиг. 3 - то же, когда магнитные индукции импуггьсного и З 0постоянного полей совпадают по направлению.Устройство содержит образцовуюмеру 1 магнитной индукции, подключенный к ней регулируемый источник 2 35постоянного тока, а также последовательно соединенные тесламетр 3, широкополосный усилитель 4, управляемыйинвертор 5, избирательный усилительб и нуль-индикатор 7. Управляющий 40вход инвертора 5 через дифференцирующий блок 8 соединен с выходом тесламетра 3.Устройство работает следующим образом, 45Образцовая мера 1 с размещеннымвнутри нее первичным преобразователем тесламетра 3 помещается в облас.ти пространства, где необходимо измерить магнитную индукцию имггульсного поля. При протекании через образцовую меру 1 тока от регулируемогоисточника 2 постоянного тока на первичный преобразователь тесламетра 3одновременно воздействуют магнитные 55индукции измеряемого импульсногоВ (фиг. 2 а) и известного постоянного В(фиг. 2 б) . магггктггых полей,которые преобразуются теспаметром 3в электрический сигнал (на фиг, 2В направлена навстречу Вя). В результате на выходе тесламетра 3 возникает напряжение Б, (фиг. 2 в), которое поступает на широкополосныйусилитель 4 усиливается и подаетсяна управляемый инвертор 5, Инвертор5, управляемый импульсами напряжения,поступающими на его управляющий входчерез дифференцирующий блок 8, инвертирует напряжение П, в период действия импульсов магнитного поля, Навыходе инвертора 5 появляется напряжение Б (фиг, 2 г). Это напряжениепоступает на вход избирательногоусилителя 6, настроенного на частоту следования импульсов поля, и далее на нуль-индикатор 7.Избирательный усилитель иэ поступившего сигнала выделяет и усиливает переменную составляющую (гармонику) с частотой следования импульсов поля 1 г (фиг. 2 д и пунктирнаясинусоида на фиг. 2 г). Амплитудавыделенной переменной составляющейпропорциональна разности между уровнем сигнала, соответствующего постоянному полю и уровнем инвертированного сигнала. В свою очередь уровень инвертированггого сигнала равняется разности между уровнями сигналов постоянного и импульсного полей. При изменении значения магнитной индукции постоянного поля изменяется уровень соответствующего ейсигнала, а также уровень инвертиро 1ванного сигнала, что приводит к изменению амплитуды переменной составляющей с частотой следования импульсов на выходе избирательного усилителя 6,Изменяя значение магнитной индукции постоянного поля (в случае, представленном на фиг. 2 уменьшая абсолютное значение индукции), уменьшаютамплитуду переменной составляющейна выходе избирательного усилителя 6до нуля.В момент времени, когда уровеньсигнала, соответствующего магнитнойиндукции постоянного тока, сравняетсяс уровнем инвертированного сигнала,переменная составляющая на выходеизбирательного усилителя 6 будет отсутствовать. Об отсутствии переменной составляющей судят по нуль-индикатооу 7. Совпадение уровней сигналов3 126 произойдет, когда значение магнитной индукции измеряемого импульсного поля (амплитуда импульсов) будет в два раза превышать значение магнитной индукции противоположно направленного постоянного поля известного эна 1 О чения.Действительно, если обозначитьсигнал, соответствуюЩий импульсамполя, через В (фиг. 2 а), а сигнал,соответствующий противоположно направленному постоянному полю, через -В (фиг, 2 б), то амплитуда суммарного сигнала в период действия импульсов поля будет равна В - В, а в их 15отсутствие - В (фиг. 2 в). Амплитудаинвертированного сигнала будет равна В - В, а разность между уровнемсигнала, соответствующего постоянномуполю, и уровнем инвертированного сигнала, равная удвоенной амплитуде 2 Апеременной составляющей сигнала,будет равна (фиг. 2 г)2 А = -Вп(В, Впй2 А = -2 Вп + Ви25Переменная составляющая равна нулю, если - 2 В + В = О, т.е. амплитуда импульсов поля равна удвоенномузначению противоположно направленного постоянного поля. 30Таким образом, зная значение магнитной индукции постоянного поля вобразцовой мере 1 в момент отсутствия переменной составляющей на выходе избирательного усилителя 6, можноопределить значение магнитной индукции импульсного поля, равное Вщ 2 В.Диаграмма изменения сигнала приего прохождении по измерительномуканалу, поясняющая работу устройства 4117в случае, когда направленные индукцией импульсного и постояного полей совпадают, представлена на фиг, 3.При уменьшении значения постоянного поля в мере, изменении его направления и увеличении до значения, равного по абсолютной величине 1/2 В, переменная составляющая на выходе избирательного усилителя будет постепенно уменьшаться до нуля.ЪПредлагаемое устройство реализуется следующими известными приборами.Тесламетр и шнрополосный усилитель выполнены на интегральных микросхемах и транзисторах. Управляемый инвертор выполнен на базе микросхем К 544 УД 1, В качестве избирательного усилителя и нуль-индикатора использован селективный усилитель У 2-8, в качестве источника постоянного тока - прибор Б 5-48.Формула изобретенияУстройство для измерения магнитной индукции импульсного поля, содержащее образцовую меру, подключенный к ней регулируемый источник постоянного тока и тесламетр, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона частот измеряемого импульсного поля в него введены дифференцирующий блок, последовательно подключенные к выходу тесламетра широкополосный усилитель, управляемый инвертор, избирательный усилитель и нуль-индикатор, при этом управляющий вход инвертора через дифференцирующий блок соединен с выходом тесламетра.12 б 4 117 О Составитель А,Диве Техред Л.Сердюкова едактор А.Ре орректор, Л.Пилипе каз 5557/ 8комитета СССРи открытийущская наб., д одписное Тираж 7 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, М(-35, Р