Магнитометр
Патент 875317
Авторы
Классы МПК
Магнитометр
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскнн
Социалистические
Республик
ОП ИСАНИЕ
ЙЗОВРЕТЕН ЙЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (ti>875317 (6l) Дополнительно, н авт. с вид-ву (22) Заявлено 27,02.80 (21) 288д94су18- ц1 с присоединением заявки М (51)М. Кл.
Я 01% 33/02
9враретанны6 квинтет
CCCP ае делан неееретеннй н Фтнрытнй (23) Приоритет (53) УДК 621.317.
Опубликовано 23.10.81. Бюллетень М 39 (7l) Заявитель
Институт электроники АН Белорусской ССР (S4) МАГНИТОМЕТР
Изобретение относится к измерительной технике, в частности предназначается для измерения (осциллографирования} импульсных магнитных полей и токов по их магнитным полям рассеяния.
Известен магнитометр, содержащий компенсационную катушку из нескольких витков, расположенных непосредственно на плоскости датчика Хоппа по его пери:метру и широкополосный усилитель, ко, входу которого через компенсационную
t0 катушку подключены .сигнальные электроды датчика Холла. Катушка подключена с цепью компенсации ЭДС паводок в выходной цепи датчика Холла. Компенсация.на
IS
BoQoE IlpoltcxoQHT за счет тогор что напри жение с этой обмотки поступает в противофазе с напряжением наводки на вход усилитпя D3
Недостатком данного устройс ва является низкая точность измерения изюа большого уровня собственных шумов и паводок на выходе магнитометра. Первое обусловлено применением широкопопоснм о усилителя, второе - трудностью практкчеокого осуществления компенсации паводок на подводы к датчику Холла при помощи одной компенсационной катушки, так как в широкой полосе частот начинают сказыватьса трудноучитывающие паразитные распределенные параметры выходной цепи датчика Холла, имеющие индукционный и емкостной характер.
Мель изобретения - повышение точности.
Поставленная цепь достигается тем, что в магнитометр, содержащий блок пн» тания, aimoa которого подключен к токовым электродам братчика Холла, обмотку компенсации и усилитель, введены индутс ционный датчик, резистор и конденсатор, при этом вход усилителя подключен через конденсатор к его выходу, а через поспедовательно соединенные резистор, индук ционный датчик и обмотку компенсациик сигнальным электродам датчика Холла.
На чертеже показана блок-схема пред лагаемого магнитометра.
875317
Магнитометр содержит датчик 1 Холла, блок 2 питаиця датчика Холла, обмотку
3 компенсаций индукционный датчик 4, резистор 5, и конденсатор 6, представшпощие цепи обратных связей усилителя 7.
Токовые электроды датчика Холла соединены с блоком 2 питания. Сигнальные электроды датчика Холла через последовательно соединенные обмотку 3 компенсации,. индукционный датчик 4 и резистор 5 под- >>> ключены по входу усилителя 7. Вход усилителя 7 через конденсатор 6 соединен с его выходом.
Магнитометр работает следующим образОМ. 15
Измеряемое магнитное поле наводит в индукционном датчике 4 ЭДС индукции.
Это же измеряемое магнитное поле, воздействуя на датчик 1 Холла, создает
ЭДС Холла. Так как тракт усиления пред-. gg ставляет собой линейную систему, в результате произойдет суммирование этих напряжений. Тогда напряжение на выходе усилителя 7 запишется в виде
25 зо Формула изобретения.Магнитометр, содержащий блок лита-, ния, выход которого подключен к токовым электродам датчика Холла, обмотку компенсации и усилитель, о т л н ч а ю— шийся тем, что, с целью повышении точности, в него введены индукционный датчик, резистор и конденсатор при этом вход усилителя подключен через конден4р сатор к его выходу, а через последовательно соединенные резистор, индукцион- . ный датчик и обмотку компенсации - к сигнал»ным электродам датчика Холла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Афанасьев 10. B., Студенцов Н. 8., Шелкин А. П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., "Энергия", 1972, с. 13, 203.
I где Й > - постоянная Холла;
- ток питания датчика 1 Холла; ,Мо - магнитная постоянная;
H - напряженность магнитного поas)
Ао - коэффициент усиления усилителя 7 с разомкнутой петлей обратной связи:
c3 — толщина пластины датчика 1
Холла;
< - (
1Д - число витков индукционного датчика 4;
- сопротивление резистора 5;
С - емкость конденсатора 6, Таким образом, при Ти=бФ/Rgb прйнципиально обеспечивается неограниченная полоса пропускания магнитометра при ограниченной полосе пропускания усилителя 7, охваченного обратной связью.
Полоса пропускания этого усилителя на уровне 0,7 определяется частотой среза
W> и рассчитывается по формуле
Начиная с этой частоты, частотная характеристика интегрирующего усилителя (усилителя 7, охваченного обратной связью) падает со скоростью 6>=.>5/ос.1 . Таким образом, недокомпенсированная обмоткой
3 компенсации, наводка на датчике 1 Холла претерпевает дальнейшее ослабление, благодаря чему погрешность от наводки остается постоянной по диапазону частот. .Магнитометр может применяться в ядерной физике при исследованиях пучков заряженных частиц, исследованиях плазмы, исследованиях различного рода разрядов, сОпрОвОждающихся магнитными ПОлями (ядерном взрыве) .
Макеты подобного рода магнитометров измеряли импульсные магнитные поля в полосе 0-50 мГц.
: 875317
Составитель В. Новожилов
Редактор Г. Волкова Техред A. Савка Корректор В.Синицкая
Ьщаэ 9327/71 Тираж 735 Подписное
BHHHPH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открЫтий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4