Способ определения постоянного магнитного поля

Способ определения постоянного магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для определения величины и направления постоянного магнитного поля . Целью изобретения является расширение функциональных возможное за счет определения помимо величины поля его направления. Согласно предложенному способу измеряют входное сопротивление z плоского электрического конденсатора, помещенного в магнитоактивную плазму, как функцию частоты параметров плазмы и угла между нормалью к пластинам конденсатора и направлением постоянного магнитного поля. По положению максимума величины z при tf при вращении пластин конденсатора вокруг оси Z в произвольной системе координат на частоте f , а также при вращении на частоте f- вокруг оси Ы. определяют величину и направление постоянного магнитного поля. k 1 ил. (/

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

Щ)5 " 01 R 33/028

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 ие

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Ао иэОБРетекиям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4461277/21 (22) 15.07.88 (46) 23.01.91, Вюл. у 3 (71) Институт радиотехники и электроники AH СССР (72) В.В.Акиндинов, С.И.Киселев, И.В.Лишим и P.Ê.Сорокина (53) 621.317 ° 44(088.8) (56) Poularikas А.D. Resonance of a

plane capacitor containing inhomogeneous and anisotropic plasma. Electronics Letters, 1969, 8, р.165. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к области электроиэмерений и может быть использовано для определения величины н направления постоянного магнитного поля. Целью изобретения является расИзобретение относится к электроизмерениям и может быть исполь- .. зовано для определения величины и направления постоянного магнитного поля.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей эа счет определения направления вектора постоянного магнитного поля.

На чертеже дано устройство, реализующее предлагаемый способ, Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения постоянного магнитного поля, заключающемся в измерении входного сопротивления г, помещенного в магнитоактивную

„„SU„„1622862 A 1

2 ширение функциональных возможнос 1 за счет определения помимо величиьы ноля его направления. Согласно предложенному способу измеряют входное сопротивление z плоского электрического конденсатора, помещенного в магнитоактивную плазму, как функцию частоты параметров плазмы и угла между нормалью к пластинам конденсатора и направлением постоянного магнитного поля. По положению максимума величины г при 9 o(при вращении пластин конденсатора вокруг оси Z в произвольной системе координат на частоте f, а также при вращении на частоте f вокруг оси 6(.

0(o определяют величину н направление постоянного магнитного поля.

1 ил. плазму плоского электрического конденсатора, основанного на зависимости входного сопротивления плоского электрического конденсатора, помещенного в мягнитоактивную плазму, от частоты параметров плазмы и угла между нормалью к пластинам конденсатора и направлением постоянного магнитного поля, устанавливают параметры плазмы в соответствии с неравенством

Плазма может быть естественной (например, ионосфера Земли вблизи максимума F-слоя) или созданной нскусствен1622862 но (например, в гаэоразрядной трубке).

Располагают пластины конденсатора перпендикулярно плоскости XY в произ-: вольным образом выбранной прямоуголь5 ной системе координат Х, Y, Z, вращают пластины конденсатора вокруг оси

2 и измеряют величину z как функцию угла е4 между нормалью к ластинам конденсатора и осью Х на частоте удовлетворяющей неравенствам

-2

ЗЕ, Е 1,7 ° 10

f -» ЗЕ„,, (2) где f ° f ° — плазменная и гирочасО1 ui тота ионов соответственно, измеряют значение угла 0(= 0(z при котором имеет место максимум величины z, располагают пластины конденсатора параллельно оси, расположенной в плоскости

XY в направлении угла k = Ot, вращают их вокруг этой оси и измеряют величину z как функцию угла (э между осью Z и нормалью к пластинам конденсатора, измеряют значение угла Р при котором величина z имеет максимум, устанавливают угол P = Py +

+ 15, измеряют величину z как функцию частоты, измеряют значение частоты на которой имеет максимум величи2 ны z, определякт напряженность постоянного магнитного поля по формуле

3 7? Е) m ° с (н(»

/е/

35 а направление магнитного поля как (3 = P — 9"

Z = ., )

1ЯС

c„„c, где С = — ------- — емкость конден2c„+ с сатора в магнитоактивной плазме;

С вЂ” емкость двойного слоя, образующегося у поверхностей пластин конденсатора.

C = С (g, sin (+ Я cos P — (3) емкость плазменного слоя между обкладками конденсатора, 40 где m н е — масса и заряд электрона; с — скорость света в вакууме. формула для расчета z имеет вид где С вЂ” константа, не зависящая от частоты и параметров плазмы: г

fîå

Ене (4) г

Еое

С 1 о 3 Р i (5) При выполнении условий уравнения (2) E v О, Яз(0 всегда найдется угол, при котором

f sin 1+ f сов 1 О.

В этом случае С = О, С = О и величина г имеет максимум. Из выражений (3-5) с учетом выражения (1) имеlOT э Ене с81 = — --- = — ——

С1 (6) -г

Поскольку f 4 1, 72 10 f «, значение угла ;, при котором имеет место максимум величины z, лежит в пределах

89 90. (7) Таким образом, выбирая значение в соответствии с неравенством (2) и измеряя величину г как функцию угла, по положению максимума Z можно определить, когда нормаль к пластинам конденсатора перпендикулярна направлению постоянного магнитного поля. Чем меньше частота f no сравнению с величиной Е„е, тем ближе нормаль к значению =- 90

Устройство, реализующее предлага- . емый способ измерения постоянного магнитного поля содержит магнитоактивную плазму 1,обкладки плоского электрического конденсатора 2,поворотное устройство 3, соединительные провода 4, генератор 5 стандартных сигналов ° Пластины 2 плоского электрического конденсатора с помощью соединительных проводов 4 подключены к выходу генератора 5 стандартных сигналов. Поворотное устройство 3 перемещает конденсатор в горизонтальной н вертикальной плоскостях и осуществляет поворот плао стин конденсатора на угол 90

Устройство работает следующим оораэом.

С помощью поворотного устройства 3 пластины конденсатора 2 устанавлива62 6 воэможностей путем определения направления магнитного поля, устанавливают параметры плазмы в соответствии с неравенством

16228 ются перпендикулярно плоскости XY.

Частота генератора 5 устанавливается такой величины, чтобы выполнялось условие f< 1,72 10 f

О = 6/д . Определяют значение угла

1 = (3Ь, при котором величина z имеет максимум, согласно выражениям (6) и 25 (7) это будет, когда угол между нормалью к пластинам конденсатора и направлением магнитного поля 90, и определяют направление магнитного о поля как P - =P — 90 . Затеи поворао ° 30 чивают пластины конденсатора на угол (3, измеряют величину г как функцию частоты f с помощью генератора 5, измеряют значение частоты f = f<, на которой входное сопротивление конденсатора имеет максимум, и определяют напряженность постоянного магнитного поля по формуле

ЗЕ„

f lú 3f,, 40

fg m с ° tp (90 hP)

/е/ где

tg (90 — Ьр ) = --- > 1

f e

Р где ЙоС Е цŠ— плазменная и гирочастота электронов соответственно, причем располагают пластины конденсатора перпендикулярно плоскости XY в произвольным образом выбранной системе координат, вращают пластины конденсатора вокруг оси Z и измеряют величину входного сопротивления как функцию угла между нормалью к пластинам конденсатора и осью Х на первой частоте,удовлетворяющей неравенствам

Зй„, (f, c 1,7-!О где Еz,, f > плазменная и гирочастота ионов соответственно, измеряют значение угла, при котором имеет место максимум величины входного сопротивления, располагают пластины конденсатора параллельно оси, расположенной в плоскости XY в направлении измеренного угла, вращают их вокруг этой оси и измеряют величину входного сопротивления как функцию угла между осью Z и нормалью к пластинам конденсатора, измеряют значение этого угла, при котором величина входного сопротивления имеет максимум, увеличивают угол и измеряют величину входного сопротивления как функцию частоты, измеряют значение частоты, иа которой имеет место максимум величины входного сопротивления, определяют напряженность поСтоянного магнитного поля по формуле

/Н(г ° с ° tg (90 — ЩЗ) /е/

0 (25

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ определения постоянного магнитного поля, заключаюшийся в измерении входного сопротивления помещенного в магнитоактивную плазму плоского электрического конденсатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных а направление HarHHrHoro поля как (= (о — 90, где m и е — масса и заряд электрона; с - скорость света в вакууме; значение частоты, на которой имеет место мак1622862

Составитель О.Раевская

Редактор Л.Зайцева Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ 110 Тирам Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 1-35, Раушская наб., д. 4/5

Произзодстненно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01 симум величины входного сопротивления конденсатора при угле меаду осью

Е и нормалью к пластинам конденсатора P P©+

+ gP где 0 йд/ с 25 .