Способ измерения напряженности постоянного магнитного поля

Способ измерения напряженности постоянного магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (»)53l111

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.07.75 (21) 2157595/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.10.765юллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 17.01.77 (51) М. Кл.-"

G 01 R 33/02

Государственный иомитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 621.317.40 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. А. Андрианов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОСТОЯННОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано при измерении сверхслабых магнитных полей.

Известны способы измерения напряженнос-5 ти постоянного магнитного поля, состоящие в воздействии ка преобразователь вспомогательного переменного поля с последующим усилением и синхронным детектированием полученного сигнала 1 ). 10

Известные способы имеют невысокую точность при измерении слабых магнитных полей.

Известны также способы измерения напряженности постоянного магнитного поля, 15 основанные на использовании нечеткой функциональной зависимости между полезным сигналом магнитометра H напряженностью измеряемого магнитного поля, при которых создают вспомогательное переменное маг- 20 нитное поле, преобразовывают измеряемое постоянное и вспомогательное переменное магнитное поле в напряжение, производят измерение напряжения j2 j, Недостаток известных способов заклю- 25 чается в сильном влиянии помех, что уменьшает точность измерения.

Цель изобретения — повысить точность измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе вспомогательное магнитное переменное поле коммутио руют со сдвигом фазы на 180, производят два измерения напряжения при вспомогательном переменном магнитном поле с о фазой 0 и 180, а значение напряженности измеряемого постоянного магнитного поля определяют по половине разности измеренных значений, На фиг. 1 изображена функциональная схема магнитометра для измерения напряженности постоянного магнитного поля предлагаемым способом; на фиг, 2 — графики зависимостей полезного сигнала магнитометра ЯН) от напряженности измеряемого постоянно -о магнитного поля Н в обычном (сплошная кривая) и инвертированном (пунктирная кривая) фазовом режиме, используемые при измерениях по предлагаемому способу.

531111

Способ основан на использовании линейного участка нечетной функциональной зависимости между измеряемой величиной напряженности постоянного магнитного поля

Н и полезным сигналом магнитометра 5 б (Н) по соотношению:

5(н) =-5(-Н), Однако выходной сигнал магнитометРа S „„наряду с полезным сигналом S (Н) со- р держит стационарный сигнал помехи, не зависящий от магнитного поля и вызываюший сдвиг нуля магнитометра, 5 =5(Н)+5 вых

Сигнал помехи может быть обусловлен 1в в частности нескомпенсированным фазовым сдвигом вспомогательного напряжения относительно опорного напряжения, а также сдвигом нуля синхронного детектора. Таким образом, указанный сдвиг помехи вызывает gg систематическую погрешность измерений.

Магнитометр включает в себя аналоговый квантовый преобразователь 1, к катушкам которого подводится переменное напряжение от генератора 2, служашее для со щ дания вспомогательного переменного поля.

Необходимое инвертирование фазы этого переменного напряжения можно осушествлять, например коммутатором В, установленным в тракте вспомогательного напряже- др ния, приложенного к преобразователю, как это показано на фиг, 1. Напряжение с генератора 2 через фазовращатель 3 поступает также на синхронный детектор 4 в качестве опорного. Полезный сигнал преобразователя щ усиливается на частоте вспомогательного напряжения усилителем 5 и поступает на вход синхронного детектора 4, с выхода которого сигнал поступает к регистрируюшему прибору 6. 40

Полезным сигналом магнитометра 5(H) в рассматриваемом примере служит амплитуда гармонического сигнала.

Допустим, работа магнитометра характеризуется сплошной кривой 0 на фиг, 2, 4в о что соответствует изменению разности фаз вспомогательного и опорного напряжения на о

180, и работа магнитометра в этом слу« чае характеризуется пунктирной кривой о

180 на фиг, 2. Таким образом, переключение магнитометра на указанные на фиг. 2 режимы работы достигается посредством инвертирования фазы, Достаточно произвести два измерения при двух различных положениях коммутатора В (в обычном и инвертированном фазовом режиме), чтобы затем посредством суммирования результата и деления его на два вычислить полезный сигнал, устранив тем самым погрешность сдвига нуля магнитометра. Наряду с полезным сигналом, при таких измерениях можно также определить сдвиг нуля, чтобы в дальнейшем скомпенсировать его фазоврашателем и балансировкой синхронного детектора (установить магнитометр на нуль}.

Формула изобретения

Способ измерения напряженности постоянного магнитного поля, основанный на использовании нечетной функциональной зави» симости между полезным сигналом магнитометра и напряженностью измеряемого магнитного поля, при котором создают вспомогательное переменное магнитное поле, преобразовывают измеряемое постоянное и вспомогательное переменное магнитное поле в напряжение, производят измерение напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, вспомогательное переменное магнитное поле комо мутируют со сдвигом фазы на 180, производят два измерения напряжения при вспомогательном переменном магнитном поле о с фазой 0 и 180, а значение напряженности измеряемого постоянного магнитного поля определяют по половине разности изма ренных значений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 176976, кл. G 01 R ЗЗ/02, 01.12.65.

2, Афанасьев Ю, В., Студенцов И. В„

Шелкин А, П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки, Л,>"Знергия", 1 97 2, с, 1 5 9 — прототип.

531111

Составитель Б, Коншин

Редактор С, Титова Техред H. Андрейчук Корректор Б. Югас

Заказ 5390/146 Тираж 1029 Подписное

UHHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4