Устройство для измерения напряженности переменного магнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Юг)5 С 01 К 33 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТ 4-21 атель гнитндуки 2,апеАПРЯ ПОЛ. ластГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследоский институт электроизмерител приборов(56) Авторское свидетельство СОф 1002993, кл. С 01 К 33/02, 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНЖЕННОСТИ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГ(57) Изобретение относится к омагнитных измерений и может бы 2польэовано для измерения напряженности неоднородного магнитного поля в шиооком диапазоне частот. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство для измен рения напряженности переменного ма ного поля содержит двухсекционный и циониый преобразователь из секций 1 магнитные оси которых параллельны, риодические звенья 3,4,5 и 6 первого горядка с соответствующими постоянными времени,. сумматор 7 и блок 8 представления информации. Повышение точности измерений обеспечивается путем изменения расстояния между ося" ми катушек индуктивности. 4 ил.Изобретение относится к магнитнымнамерениям и предназначено для измерения напряженности (магнитной индкции) неоднородного магнитногопЬля в широком диапазоне частот.Цель изобретения - повышение точнОсти измерений;На фиг.1 приведена функциональнаясХема предлагаемого устройства наь 1 Офиг. 2 - амплитудно-частотные характеристики отдельных звеньев; на фиг.З -схема соединений секций двухсекционнго индукционного преобразователя;нф фиг.4 - конструкция двухсекционно 15гф информационного преобразователя,Устройство (фиг.1) содержит двухсекцонный индукционныйпреобразовательи 1 секций 1 и 2 магнитные оси которыхпараллельныапериодические звенья 3-62 Опервого порядка с постоянными временй соответственно Т,Т,Т ,Т , сумма.5 ф Фф ьф 6тор 7 и блок 8 представления информации. Низкочастотная секция состоитиэ одной катушки, содержащей двепоследовательно и согласно включенные концентрические обмотки 1-1 и, 1-2с параллельными осями. Высокочастотная секция состоит из нескольких(на фиг.2 трех 2-1,2- и 2 тЗ) катушек,равномерно расположенных по цилиндриЗОческой образующей в зазоре между дву 9мя обмотками 1-1 и )-2 катушки секции 1,Устройство работает следующим обРйзом.35Секционированный индукционный преобразователь помещают в измеряемое переменное магнитное поле с индукциейВ . Каждая секция преобразователясо своими апериодическими звеньямипреобразует индукцию В в пропорциональное ей переменное электрическоенапряжение в своем определенном поддиапазоне частот, которое поступаетна, сумматор 7 для суммирования анало- фговых сигналов и последующей подачиих на блок 8.Наклон амнлитудно-частотной характеристики (АЧХ) первой ветви устройства, состоящей из обмоток 1-1, . 5 О1-2 и звеньев 3 и 5, в диапазоне час 1тот до (фиг,2,а) определяется ха 3рактеристикой секции 1, выходное напряжение которой пропорционально частоте измеряемой индукции В, В диапа 1зоне частот до - характеристики эвеТ ньев 3 и 5 можно считать частотно-не 1 зависимыми. Начиная с частоты -- на характеристику ветви начинает влиять звено 3, вниду чего характеристика ветви в диапазоне частот от1до в . частотно независима. Начиная1от частоты - (и выше) на характеТристику ветви начинает влиять звено 5 и она имеет наклон, обратно поропорциональный частоте ьЭ (измеряемой магнитной индукции Вц).Наклон АЧХ второй ветви, состоящей иэ катушек 2-1, 2-2, 2-3 и звеньев 4 и 6, в диапазоне частот до(фиг,2,б) определяется характеристикой секции 2, выходное напряжение которой пропорционально частоте Я. В диапазоне частот до 1характеристики звеньев 4 и 6 можно 41считать частотно-независимыми. Начиная1с частоты -- на характеристику ветви начинает влиять звено 4, ввиду чего характеристика в диапазо 1не частот-- частотно незавиТФ Т 1сима, Начиная от - (и выше) на характеристику ветви начинает влиять звено 6 и она чмеет наклон обратнопропорциональный частоте Я .Обеспечивая Т = Т получим суммар-, ную АЧХ средства измерений (фиг,2,в)В случае наличия взаимного влияния секций катушек подъем АЧХ, обусловленный собственной резонансной частотой Ясекции 1 ( Я,может быть расположена в рабочем поддиапаэоне частот секции 2), приводит к подъему АЧХ (фиг.2,б - пунктирная линия), это обуславливает подъем АЧХ всего устройства (фнг,2,в, пунктирная линия) . Для уменьшения магнитной связи между секциями при прочих равных условиях требуется увеличение расстояния между секциями. Эта позволяет обеспечить отсутствие погрешности от неравномерности АЧХ в широком диапазоне частот при измерении однородного магнитного поля. Но при измерении неоднородных магнитных полей обычное увеличение расстояния между сек циями приводит к тому, что магнитный центр преобразователя находится в разных точках пространства для разных значений измерений индукции В. В этом случае только изменение расстояния между секциями 1 и 2 позволяет уменьшить погрешность от неравномерности магнитного поля, а уменьшение этого расстояния приводит к увеличению неравномерности АЧХ из-за взаимного влияния секций, В предлагаемом устройстве магнитные поля обмоток низкочастотной секции в месте расположения катушек высокочастотной секции имеют противоположное направление,что всегда можно обеспечить выбором а, и а (фиг.4) так, что суммарный поток, пронизывающий катушку высокочастотной секции, обусловленный магнитным полем низкочастотной секции (из-за протекания цо ней тока 1) равен нулю, в этом случае равна нулю и взаимная индуктивЮность М = - между секциями и соот 1ветственно равен нулю коэффициент связи между секциями, что позволяет из- Р 76877 6менить расстояние между осями катушек и тем увеличить точность.Формула изобретенияУстройство для измерения напряженности переменного магнитного поля, содержащее секционированную индукционную катушку, секции которой выполнены в виде цилиндрических катушек спараллельными магнитными осями, гео Сметрические центры которых расположень в плоскости, перпендикулярной ихпродольным осям, при этом первая секция выполнена в виде одной. катушки, акаж ая из последующих - в виде нескольких последовательно-согласновключенных катушек, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждая катушка, кроме катушек самой высокочастотной секции, содержит по двепоследовательно и согласно включенные концентрические обмотки с параллельными осями, катушка каждой последующей секции равномерно расположены 1 Эпо цилиндрической образующей в зазоре между двумя обмотками каждой катушки предыдущей секции..Цип едактор И.Горная хаз 1846 ираж 57 писное и ГКНТ СС НИИПИ ениям и открытиямкая наб., д, 4/5 митета по сква, Жо арственног 113035