Способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и устройство для его осуществления

Союз СоввтскнхСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)ПриоритетОяубликовано 30,0182. Бюллетень М 4Дата опубликования описания 30. 01.82 ГееудерстеехеЯ кемитет СССР ав делам взебретеххЯ к еткрыткЯ54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХКОИПОНЕНТНОГО ДАТЧИКА ИАГНИТНОГО ПОЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЯ(ЕСТВЛЕНИ рехкомполяультауются Изобретение относится к магнитным измерениям постоянных и переменных магнитных полей, в частности, с использованием трехкомпонентных датчиков.Известны способы изготовления трехкомпонентных датчиков магнитного поля на основе датчиков ЭДС Холла.В качестве опорной фигуры датчика берется стеклянный или металлический кубик, на грани которого при положении внешнего калибровочного поля на" клеиваются определенным образом магниточувствительные элементы датчика 11.Такой способ изготовления т понентного датчика магнитного и сам датчик, полученный в рез те этого способа, характеризтрудоемкостью, нетехнологичностью, большими габаритами датчика.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления датчиков магнит ного поля, стласно которому в магнитном однородном поле в фбрму параллелепипеда помещают магниточув"ствительный элемент, фиксируют егоположение относительно граней параллелепчпеда и затем заливают смолой или гипсом, иэ изготовленныхтаким образом параллелепипедов собирают, складывая их под прямыми 1 Оуглами, магниточувствительный датчик, измеряющий магнитное поле потрем взаимно перпендикулярным направ"лениям 21.Однако данный способ и датчик маг.- 15нитного поля, полученный в результатеего реализации, отличаются сложностьюиэготбвления датчика и недостаточнойего точностью.Цель изобретения - упрощение спо"соба при повышении точности датчика,Указанная цель достигается тем,что в способе изготовления трехком"понентного датчика магнитного поля,включающим ориентацию магниточув1950 4менты 2, 3 и 4 выставляются в калибровочном магнитном поле Н относительно базовых плоскостей параллелепипедов блоков 7,8 и 9. Опоп-ный параллелепипед блока 7, имеющийшток 10 с механизмом 14 перемещенияпо двум координатам помещается взазор 15 калибровочного электромагнита 16, имеющего магнитное поле Н 10 с высокой степенью однородности. Наконец штока 10 наклеивается магниточувствительный элемент 4, по сигналам,снимаемым с магниточувствительногоэлемента 4, его устанавливают с поу мощью механизма 14 перемещения поодной координате, выставляя его относительно плоскости 17 параллелепипеда 7, после чего поворачивают параллелепипед 7 на плоскость 18 и спомощью механизма 14 выставляют элемент 4 по другой координате.Таким образом, магниточувствительный элемент 4 может быть выставлен с большой степенью точности покалибровочному электромагнитномуполю Н относительно плоскостей 17и 18 параллелепипеда блока 7. Точность установки и размеры датчикамагнитного поля при этом не связаныс базовыми размерами опорного тела,которые могут быть, в принципе, оченьбольшими (несколько метров) при размерах датчика, ограниченных размерамиприменяемых магниточувствительныхэлементов 2, 3 и 4.3 40 4 30 И 3 90 ствительных элементов датчика в однородном магнитном поле относительно опорных фигур, выставляют магнитные плоскости каждого магниточувствительного элемента датчика с помощью блока ориентации ортогонально его пары плоскостей, устанавливают и фиксируют магниточувствительные элементы датчика вместе с блоками ориентации в опорной фигуре относительно ее соответствующих пар плоскостей, формируют тело датчика с последующим удалением блоков ориентации от датчика,Устройство для осуществления способа, содержащее электромагнит и опорную фигуру, снабжено тремя блоками ориентации, расположенными внутри опорной фигуры, каждый из которых выполнен в виде параллелепипеда со штоком, на котором закреплен магниточувствительный элемент датчика, и механизмом для углового перемещения по двум взаимно перпендикулярным на= правлениям, а опорная фигура выполнена в виде пространственного угла, образованного тремя взаимно ортогональными пересекающимися плоскостями.На фиг, 1 изображена сборка магни" точувствительных элементов в трех- компонентный датчик магнитного поля; на фиг. 2 - момент установки магниточувствительного элемента датчика по углу максимальной чувствительностиСпособ осуществляется следующим образом.Берется плоскость 1 (фиг.1) и относительно нее выставляются по взаимно ортогональным направлениям магниточувствительные элементы 2,3 ипосле чего устанавливается сборный корпус 5 датчика магнитного поля состоящий из двух частей) и формируется тело датчика 6 магнитного по- ля, заполняя корпус 5 композицией холодного безусадочного отверждения, например на основе эпоксидных смол. После формирования пластина 1 и магниточувствительные элементы 2, 3 и 4 оказываются связанными. в одно целое - датчик 6 магнитного поля, затем снимает сборный корпус 5 и отделяют блоки 7, 8 и 9 ориентации от датчика 6 магнитного поля, для чего обрезают штоки,1 О, 1 и 12 в местах входа в датчик. Указанные операции осуществляются внутри опорной Фигуры 13, образованной тремя взаимно ортогональными плоскостями. Предва" рительно магниточувствительные элеДля свободного перемещения штока 10 к жесткой его фиксации в параллелепипеде блока 7 установлена втулка 19, например, из, резиноподобного материала. Аналогично устанавливаются относительно параллелепипедов блоков 8 и 9 магниточувствительные элементы 2 и 3, после чего все три фигуры переносятся в пустотелый угол опорной фигуры 13 и прижимаются на необходимом расстоянии к его граням, после чего ведется процесс изготовления датчика магнитного поля. 8 предлагаемом способе отсутствует связь между размерами изготавливаемого датчика и базовыми размерами опорных фигур. Расстояние между датчиками определяется лишь их размерами.Устройство для изготовления датчиков магнитного поля состоит из опорной фигуры 13 и трех. блоков ориентации 7, 8 и 9 в виде параллелепипедов, имеющих штоки 10,11 и 125 9019 г. механизмами 14, 20 и 21 перемещения по двум координатам (фиг.2).Настоящий способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля и устройство для его осуществле- б ния упрощают процесс изготовления датчиков, особенно в случае серийного их производства, обеспечивают получение датчиков магНитного поля, имеющих наименьшие габариты и сохраняющие, по сравнению с известными способами изготовления, характеристики измерения составляющих магнитного поля по осям.Формула изобретения1. Способ изготовления трехкомпонентного датчика магнитного поля, включающий ориентацию магниточувствительных элементов датчика в однородном магнитном поле относительно опорных фигур, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа при повышении точности датчи-ка, выставляют магнитные плоскости каждого магниточувствительного элемента датчика с помощью блока ориентации ортогонально его пары плоскостей, устанавливают и фиксируют маг 50 . 6ниточувствительные элементы датчикавместе с блоками ориентации в опор"ной фигуре относительно ее соответствующих пар плоскостей, формируют тело датчика с последующим удалением блоков ориентации от датчика.2. Устройство для осуществленияспособа по п.1, содержащее электромагнит и опорную фигуру, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено тремя блоками ориентации, расположенными внутри опорной фигуры,каждый из которых выполнен в виде парал"лелепипеда со штоком, на которомзакреплен магниточувстаительный элемент датчика, и механизмом для углового перемещения по двум взаимноперпендикулярным направлениям, а опор"ная фигура выполнена в виде простран"ственного угла, образованного тремявзаимно ортогональными пересекающи"мися плоскостями.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бетко Ю. и др. Магнитное поле2-метровой жидководородной пузырьковой камеры СКАТ. ОИЯИ 1-6769,Дубна,19722. Патент Японии Н 49-25912,кл, 6 01 й 33/02,. 1974.901950 Составитель Ф. Тарнопольска Техред Т.фанта К р Г. Ог актор Л. Горбун Заказ 13 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 иал Тира НИИПИ Госуд по делам 35, Москва, 718рствезобреж 35 Подписноеого комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5