Магнитомодуляционный датчик

(51) М. Кл. Д 01 р 33/00 с присоединением заявки Гоаударатаенный наинтет Сааетв Инннатраа СССР ао делам нзобретвннй н аткрытнй(72) Авторы изобретения Воронежский политехнический институт(54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК 10 Изобретение относится к области магнитных измерений.Известные конструкции магнитомодудяционных датчиков с кольцевыми модуляторами имеют высокий уровень собственных шу мов и помех, не позволяющих получить высокие чувствительности.Цель изобретения - снизить уровень шумов и помех.Это достигается тем, что контактные части ферритовых стержней выполнены в виде полуколец, расположенных по обе стороны кольца перпендикулярно к его плоскости напротив центров прорезей, а оси стержней совпадают с осью кольца, перпендикулярной 15 к его плоскости.На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого датчика на фиг. 2 -распределение магнитных потоков в датчике на фиг, 3 - действие компенсирующих катушек. 20Датчик состоит из основного модулирующего кольца 1 с обмоткой возбуждения 2 и двумя диаметрально противоположными сквозными отверстиями 3, прорезанными в образующей поверхности кольца. Прорезь имеет прямоу очьну;о форм с шпрокцмц стенками, пара;дечьцыми торцовой .,оверхности кольца. С кольцом-модулятором магнитно связаны два шунтируюшцх ферритовьх полукольца 4 и 5, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной к плоскости кольца-модулятора 1. Поверхности магнитных контактов кольца-модулятора и шунтируюших попуколец находятся напротив середины прорезей. В шунтируюших подуко:и, - цах сделаны выборки, в которые входят неперемагничиваюшиеся феррнтовые стержни датчика 6, на которых располагаются приемные катушки. Прорези в шунтируюцц.х полукольцах и стержнях таковы, что обеспечивается высококачественный магнит:;:;.и контакт. На шунтируюших полукольцах распопожены компенсирующие обмотки 7 и 8, имеющие по две секции.Датчик работает следующим образом.При протекании переменного тока через обмотку возбуждения 2 в кольце создается магнитный поток возбуждения, перемагничиваюший части кольца, заключенные между торцовыми поверхностями кольце и468301зпрорезями (поток возбуждения Фй на Магнитный же поток сигнала разделяетфиг. 2 показан сплошной линией). Так как ся на два одинаковых потока в обе ветвипоперечное сечение кольца значительно полукольца (см. фиг. 2); т. е, относительбольше, чем сечение перемычек, заключен- но сигнального потОка ф катушки оказываных между торцовыми поверхностями коль ются включенными встречно (см, фиг. 3, б);ца и прорезями, то намагничиваются до на- создаваемые в них э. д. с, взаимно уничтЬсыщения только перемычки, Магнитный по-жаются, и ток компенсации оказываетсяток сигнала (показан на фиг. 2 пунктиром) равным нулю. Таким образом, в этой сипроходит через стержень 6, полукольцо 5стеме компенсации магнитного потока сиги по перемычкам. Модуляция магнитных про нала не происходит,ницаемостей прремычек приводит к модуля- Для увеличения глубины модуляции проции магнитного потока сигнала частотой воз- ницаемости датчика, чтобы исключить шунбуждения, что является основным процессом тирующее влияние воздушных промежутковво всех магнитомодуляционных датчиках, прорезей на модулированный поток сигнала,Поток РассеЯниЯ фр , ЯвлЯющийсЯ основ к пРостРанство внУтРи пРоРезей заполнЯетсЯным источников помех и шумов в магнитс- металлом, например алюминием. Возбужда-.модуляционных датчиках (показан на фиг. 2 емые в металле вихревые токи вытесняютштрих-пунктиром) замыкается через шунти- переменный магнитный поток сигнала изрующие полукольца ортогонально стержню 6, прорезей, заставляя его полностью замыа следовательно, и приемным катушкам. 20 каться через перемычки (см, пунктирную лиТакая конфигурация потоков приводит к нию на фиг, 2),максимальному ослаблению э. д. с., возбуж- Такая конструктивная особенность позводаемых потоками рассеяния в приемных ка- ляет увеличить коэффициент модуляции магтушках датчика. нитного сопротивления, а следовательно, иДля дополнительного уменьшения потока 25 коэффициент преобразования датчика в целом,рассеяния в полукольце, а следовательно, ив приемных катушках датчика используютсякомпенсационные обмотки 7 и 8, содержаП едметр дмет изобретениящие по две одинаковые секции.рассмотрим действие одной компенсаци- З 0 Магнитомодуляционный датчик, содержаонной обмотки, например 7, так как дейст" щий ферритовое кольцо св е кольцо с прямоугольнымивие другой обмотки совершенно такое же. сквозными прорезямОбмотка 7 короткозамкнутая, обе ее сек- рых параь и п орезями, широкие стенки кото,рых параллельны торцовым поверхностямции включены согласно относительно потокакольца, и обмоткой возбуждения, а такжерассеяния, проходящего по ковьцу. Э. д. с., З 5 магнитосвязанные через кольцо ферритовыенаводимые в секциях магнитным потокомстержни с измерительными обмотками, о трассеяния, складываются и возбуждают элект- л иличающийсятем, что, сцельюрический ток компенсации, который направ снижения уровня шумов и помех, контактныелен тек, что возбуждаемое им магнитноенитное части стержней выполнены в виде по олеполе направлено, по правилу Ленца, навстрее расположены по обе стороны кольца пе пенчу полю, его возбуждающему, т, е. противоР льц перпендикулярно к его плоскости нап отив цент овположно потоку рассеяния.. Таким об- прорезей, а оси стержней совпадают с осьюразом происходит значительная компенса- кольца, перпендикулярной к его плоскости,ция потока рассеяния в полукольце,СогтавнтелвИ Арйащова едакто хрен Ст енина аняашова ррКо обров Зака И Тираж 9 О однисяо НИИПИ Государственного комитета Совета Министров С по делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4