Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля

Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для калибровки датчиков, предназначенных для измерения импульсных электромагнитных полей внутри неоднородных металлических экранов. Цель изобретения - повышение точности калибровки и уменьшение потерь энергии внутренних магнитных полей апериодических электромагнитных импульсов. Это достигается использованием однородной двухэлектродной линии с поперечным размером A, определяющимся из соотношения A = 1,25 <SP POS="POST">.</SP>C<SP POS="POST">.</SP>Τ<SB POS="POST">ф</SB>, где C - скорость распространения электромагнитной волны в среде, окружающей линию

Τ<SB POS="POST">ф</SB> - длительность фронта апериодического электромагнитного импульса, и расположением перед датчиком проводящей пластины 6, по форме совпадающей с отверстием в металлическом экране, нормально к поверхности которой направлены векторы магнитного поля. Устройство содержит конденсаторный накопитель 1, коммутатор 2, электроды 3,4 однородной линии, калибруемый датчик 5, проводящую пластину 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А2 (59 4 G 01R 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТВЕРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 875315 (21) 4364032/24-21 (22) 1501.88 (46) 30.11.89. Бюл. и 44 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.Е.Выволокин, В.П.Даценко, В.В.Князев и Г.Ф.Нескородов (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 875315, кл. G 01 R 33/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для калибровки датчиков, предназначенных для измерения импульсных электромагнитных полей внутри неоднородных металлических экранов . Цель изобретения - повышение точности ка2 либровки и уменьшение потерь энергии внутренних магнитных полей апериодических электромагнитных импульсов.

Это достигается использованием однородной двухэлектродной линии с поперечным размером а, определяющимся из соотношения а=1,25 ° С С, где С - скоростьь распростра нения электромаг нитной волны в среде, окружающей линию; с, длительность фронта апериодического электромагнитного импульса, и расположением перед датчиком проводящей пластины 6, по форме совпадающей с отверстием в металлическом экране, нормально к поверхности которой направлены векторы магнитного поля. Устройство содержит конденсаторный накопитель 1, коммутатор 2, электроды 3 и 4 однородной линии, калибруемый датчик 5, проводящую пластину 6. 1 ил.! 3 152563 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам дл калибровки датчиков, предназначенных для измерения импульсных полей внутри неоднородных металлических экранов.

Цель изобретения - повышение точ но ти калибровки и уменьшение потерь эн ргии внутренних магнитных полей

an риодических электромагнитных им" пу ьсов.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Поставленная цель достигается след ющими признаками: поперечный размер а днородной двухэлектродной линии с зан с длительностью фронта c, ane F ри одического электромагнитного импульса следующим соотношением: а=1,25 С " 20 к, где С - скорость распространения электромагнитной волны в данной среде;

7 и ред датчиком расположена проводящая и астина, например медная; векторы м гнитного поля направлены нормально к поверхности пластины; по форме плас ина совпадает с отверстием в экране.

Выбор параметра а, т.е. расстояния м жду элементами линии сделан из след ющих соображений. Двухэлектродная . линия для электромагнитного поля предc1àâëÿåò собой волновую структуру, которая с наименьшим затуханием пропускает только основную гармонику ч стотой f . Калибратор предназначен д я калибровки датчиков импульсного и ля, а апериодический импульс имеет б сконечный частотный спектр. Тем не менее существует связь эффективной ч стоты f с длительностью фронта апериодического импульса ь,, что обусавливает выбор параметра а для передачи энергии с наименьшим затуханием, т.е. с минимальными потерями энергии.

В предлагаемом устройстве однородная двухэлектродная линия в сечении представляет собой прямоугольник с расстоянием между элементами линии, равным а. Критическая длина волны, д следовательно, и частота, связаны

<." размером а соотношением

1 С (1)

2Яр для апериодического импульса связь частоты с длительностью фронта импульса ь,„, следующая:

0 4 .,2, л

Т (2) Из формул (1) и (2) можно получить связь размеров линии с длительностью фронта импульса а =1,25 ° Сс,,, (3) где C - скорость распространения электрической волны в данной среде (в нашем случае в воздухе, поэтому 1/(Гр =1).

Проводящая пластина расположена перед датчиком.

Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля содержит конденсаторный накопитель 1, включенный последовательно с коммутатором 2 в разрыв электрода 3 однородной линии, включающей второй электрод 4. B диаметрально противоположной от коммутатора 2 и конденсаторного накопителя 1 точке между электродами 3 и 4 размещен калибруемый датчик 5, перед которым расположена проводящая пластина 6, например медная, по форме совпадающая с отверстием в исследуемом экране.

На чертеже также обозначены: Е,Нвекторы электрического и магнитного полей;, I<, I< - ток бегущей в линии волны; R - радиус кольца; — азимутальный угол точки наблюдения; 1 линейный размер датчика 5; а - поперечный размер двухэлектродной линии.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в момент t-0 конденсаторный накопитель 1, заряженный до напряжения Ug подключается с помощью коммутатора 2 на свернутую в кольцо однородную линию. В этот момент вдоль электродов 3 и ч линии к датчику распространяются две одинаковые волны, так как волновое сопротивление линии Z одинаково слева и справа, и амплитуда тока этих волн равна

Uo

I = I

2Z

Через время t = вЂ, где С вЂ” скос рост ь распростра нения электрома г нитных волн в линии, обе волны достигают пластины 6, искажаются и приходят на датчик . Распределение поля на пластинах таково, что оно полностью имитирует прохождение поля через отверстие в металлическом экране с отверстием, плоскость которого нормально расположена к векторам Н, что согласуется с принципом Бабина, примененным к электромагнитному полю, СуперСоставитель Ж.Полякова

Редактор Т.Парфенова Техред м.Кравчук Корректор О.Ципле

Заказ 7221/42 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101

5 15256 позиция в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, приводит к сложению магнитных полей к взаимному вычитанию электрических полей.

Таким образом, для точечного датчика

5 воздействие поля E сводится к нулю.

Если датчик 5 имеет линейный размер 1 в направлении распространения волны (вдоль линии), то в течение

6t = — левая и правая половины датС чика 5 подвергаются воздействию нескомпенсирова нйых электрических полей проти воположного зна ка, что может 1 привести к появлению паразитного сигнала. Однако, из-за конечной крутизны переднего фронта величина этих полей значительно ниже амплитудного значения бегущей волны.

39 6

Формула изобретения

Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля по авт. св.Г875315, отличающееся тем, что, с целью повышения точности калибровки и уменьшения потерь энергии,перед датчиком расположена дополнительно введенная проводящая пластина, поверхность которой нормальна к векторам магнитного поля, а поперечный размер а однородной двухэлектродной линии связан с длительностью

Фронта + апериодического электромагнитного импульса соотношением а =

=1,25 С <, где С - скорость распро4. странения электромагнитной волны в данной среде.