Устройство для измерения напряженности магнитного поля

Устройство для измерения напряженности магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

@С СОЮ НАД

О П И 6X "Н. И "Е п1593166

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сааз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2365856/18-21 с присоединением заявки Юе— (23) Приоритет (43) Опубликовано 15,02.78. Бюллетень Хе 6 (45) Дата опубликования описания 03,03.78 (51) М. Кл. 6 018, 33/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.443 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Д. Привалов, А. Л. Мигунов, Ю. А. Мелешкин и Г. А. Келл

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области измерения напряженности магнитного поля индукционным методом.

Известны индукционные устройства, предназначенные для измерения напряженности магнитного поля, содержащие измерительную катушку и регистрирующий прибор (1).

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для измерения импульсных магнитных полей, содержащее измерительную катушку, интегратор, состоящий из усилителя с конденсатором в цепи обратной связи, соединительный кабель (2).

Однако в известных устройствах вследствие большой крутизны нарастания измеряемого поля индуцируется высокое импульсное напряжение, что может привести к электрическому пробою изоляции соединительного кабеля.

В целях защиты кабеля от перенапряжений предлагаемое устройство для измерения напряженности магнитного поля снабжено дополнительной короткозамкнутой катушкой, намотанной сверху основной катушки, и резистором, включенным последовательно с конденсатором в цепь обратной связи усилителя, причем параметры элементов должны удовлетворять соотношению

=R,C, Рт где L — индуктивность короткозамкнутой катушки;

R> — активное сопротивление короткозамкнутой катушки;

Rz — сопротивление резистора в цепи обратной связи усилителя;

С вЂ” емкость конденсатора в цепи обратной связи усилителя.

На фиг. 1 изображена схема устройства.

10 Она содержит измерительную катушку 1, короткозамкнутую катушку 2, намотанную сверху основной, усилитель 3, конденсатор 4 в цепи обратной связи усилителя, резистор 5 в цепи обратной связи усилителя, резистор 6 с

15 сопротивлением Ra, подключенный на входе усилителя, соединительный кабель 7. Усилитель 3, конденсатор 4 и резистор 5 образуют интегратор.

На фиг. 2 показано расположение катушек

1 и 2, намотанных на каркас 8 и образующих измерительный датчик.

Устройство работает следующим образом.

При помещении измерительного датчика в исследуемое поле в цепи катушки 1 наводится

ЭДС, пропорциональная напряженности измсряемого поля. Напряжение, снимаемое с катушки 1, поступает через соединительный кабель 7 и резистор 6 на вход интегратора. В результате преобразования сигнала с измерп30 тельной катушки напряжение на выходе инте593166

Формула изобретения

< i)) ; Ra)) Фиг, г

Фиг. 1

Составитель М. Клыков

Тсхрсд Н. Рыбкина

Корректоры: Л. Денискина и Е. Хмелева

Редактор Т, Юрчикова

Подписное

Заказ 521/9 Изд. М 302 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 гратора, в цепи обратной связи которого включен последовательно с емкостью резистор, оказывасl с51 прОпорц310нальных1 н13прязксп310с1 и измеряемо;о поля как и ооластп низких, так и в области высоких частот.

При работе в области низких частот выполняются неравенства

1 ) 2i ((1

Таким образом, усилитель 3 работает в режиме интегрирования входного напряжения, снимаемого с концов измерительной катушки. Это напряжение пропорционально производной напряженности измеряемого магнитного поля, поскольку экранная катушка работает в ре>кич1е холостого хода и пе оказыьает влияния на измеряемое поле. Следовательно, напряхкение на выходе устройства пропорционально напряженности магнитного поля.

Б области высоких частот выполняюгся неравенства т. е. экранная короткозамкнутая каsóøêà ослабляет измеряемое поле, действующее на основную катушку, осуществляя его интегрирование. В измерительной катушке наводится

ЭД1:, пропорциональная напряженности измеряемого мапв1итпого поля. Усилитель работает в режиме умножения на постоянный множитель R2/R3.

Таким образом, напряжение на выходе устройства оказывается пропорциональным напряженности измеряемого магнитного поля.

1(оэффициент передачи устройства, ра33 ый отношеншо напри>кения на выходе усилителя к напряженности магнитного поля, одинаков для области низких и высоких частот при выполнении равенства (1).

Предлагаемое устройство позволяет проводить измере3п3е полей с крутизной нарастания ноля до 103" э/с в диапазоне частот до 10мГц

II импульсных полей в диапазоне длительно5 стсй от 1 до 10 — с, clff»I

10 Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее измерительную катушку, интегратор, состоящий из усилителя с конденсатором в цепи обратной связи, соединительный кабель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 15 что, с целью защиты кабеля от перенапряжений, опо с31абжспо дополнительной короткозамк13утой катушкой, намотанной сверху основной катушки, и резистором, включенным последовательно с конденсатором в цепь об20 ратной связи усилителя, причем параметры элементов должны удовлетворять соотношению

RI

=R,C, 25 где LI — индуктивность короткозамкнутой катушки;

Rl — активное сопротивление короткозамкнутой, катушки;

30 R3 — сопротивление резистора в цепи обратной связи усилителя;

С вЂ” емкость конденсатора в цепи обрат ой связи усилителя.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев Ю. В. и др. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки, 1972, с. 43 — 46.

2. Кноффель Г. Сверхсильные импульсные

40 магнитные поля, 1972, с. 326.