Пьезоэлектрический датчик напряженности магнитного поля

Пьезоэлектрический датчик напряженности магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(t1) 600487

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

И АВТОРСКОМУ СВИДИВДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.04.75 (21) 2122045/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 31,03.78

2 (51) М. Кл, G 01 R 33/02

Государственный камнтет

Саввта Мнннстраа СССР аа делам нэааретеннй н аткаытнй (53) УДК

621.317.44 (088 8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Баржин, Е. М, Бороховский, В, С. Коновалов, А. Ф. Лебедев и И. И. Тартаковский (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Настоящее изобретение относится к области электроизмерительной техники, а именно — к устройствам для измерения слабых магнитных полей, как постоянных, так и переменных.

Известен измеритель напряженности магнитного поля, содержащий ферромагнитный цилиндрический сердечник, вдоль продольной оси которого намотана обмотка возбуждения, пьезоэлектрический кристалл с двумя выходными электродами и генератор (1) . Од- 10 вако указанное устройство обладает малой чувствительностью, в частности из-за трения в подшипнике и в штифтовых соединениях.

С целью повышения чувствительности в датчи- 1я ке, содержащем автогенератор, подключенный к чувствительному элементу, выполненному в виде двух биморфных пьезоэлектрических вибраторов с двумя возбуждающими электродами и двух тикондовых соединительных стоек с двумя электродами gp каждая, и обмотку, согласно изобретению пьезоэлек. трические вибраторы и тикондовые соединительные стойки выполнены в виде рамки прямоугольного

") сечения, на боковой поверхности которой намотана обмотка. 5

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик; на фиг. 2 — биморфный пьезоэлектрический вибратор; на фиг. 3 — тикондовая сое»тинительная стойка.

Датчик содержит два биморфных пьезоэлектрических вибратора 1, две тикондовых соединительных стойки 2, обмотку 3 и автогенератор4. Бимо1фный пьезоэлектрический вибратор 1 состоит из двух пьезоэлектрических пластин 5, на основные новерхности которых нанесены возбуждающие электроды

6 и 7. Электрод 7 является единым электродом для обеих пластин. Стойки 2 соединены с вибраторами

1, например приклеены, и образуют с ними прямоугольную рамку, на которую нанесены обмотка 3 причем обмотка электрически изолирована от рам ки.

Стойки 2 снабжены возбуждающими электродами 8 и обладают таким свойством, что при нодаче на них напряжения их упругие свойства меняются.

Биморфные пьезоэлектрические вибраторы 1 возбуждаются автогенератором 4 так, что в один полупериод колебаний вибраторы прогибаются внутрь рамки, а в другой — выгибаются наружу.

Для возбуждения изгибающих колебаний электроды 6 соединены друг с другом и возбуждающее

600487

f

Фиг.2

Составитель . Б. Коншин

Техред А.Алатырев, Редактор Н. Громов

Корректор Л. Небола

Заказ 1895/60

Тираж 1112 Подписное

ДНИИПИ Государственного комитета Сонета Министров СССР по делам изобретений и открыт @! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 налряжение подается от одного полюса на электроды 6, а от другого — на электрод 7. В результате изгибающих колебаний площадь рамки, а следовательно, и магнитньй.поток, пронизывающий рамку меняются. В электропроводящей обмотке 3 наводит ся э. д. с. индукции:

Е= В ЛЬ 2%4.К Ы12%ikt где  — магнитная индукция, д 8 — изменение площади рамки, — частота колебаний, 1ч — число витков в обмотке и t -текущее время, Амплитуда наведенной э. д. с.

Е =З ь& .2%1 М, Наведенная з. д. с, прикладывается к воэбуж15 даиицим электродам 8, В результате упругость сто.ек 2 меняется, что приводит к изменению собственной частоты пьезоэлектрических вибраторов 1, а следовательно, и генерируемой частоты. Полярность приложенного напряжения и полярность тикондовых

20 стоек 2 можно выбрать так, что приращение магнитного поля, вызывающее приращение индукции, будет приводить к увеличению колебаний и еще больии.му .изменению э, д. с. Таким образом малейшее изменение магнитного поля вызовет лавинообразное изменение э. д. с. магнитной индукции и генерируемой частоты.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический датчик напряженности магнитного поля, содержащий автогенератор, подключенный к чувствительному элементу, выполненному в виде двух биморфных пьезоэлектрических вибраторов с двумя возбуждающими электродами и двух тикондовых соединительных стоек с двумя электродами каждая, и обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, пьезоэлектрические вибраторы и тикондовые соединительные стойки выполнены в виде рамки прямоутольного сечения, ю боковой поверхности которой намотана обмотка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Па ент США 11е 3564402, кл. 324 — 43, 1971.