Индукционный магнитоприемник
Патент 976408
Авторы
Индукционный магнитоприемник
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)976408 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23. 04. 81 (21) 3277421/18-21 с присоединением заявки РЙ(23) П риоритет (5I)M. Кл.
G D1 R 33/00
/!Н 01 Q 7108
3Ьаударстккнкых квинтет
СССР во делен .изобретеннй и открытнй
Опубликовано23.11.82. Бюллетень №43
Дата опубликовайия описания 2 . 11.82 (53) УДК621.
- 317. 44 (088.8) 1
Э.А. Иельников,.В.В. Дидковский и В.А. Струков (72) Авторы изобретения
Курский политехнический институт (71) Заявитель (54 ) ИНДУКЦИОННЪ|Й НАГНИТОПРИЕМНИК
Изобретение относится к технике регистрации и измерения переменных магнитных полей и может быть использовано для магнитных исследований в геофизике, а также в качестве приемЭ ных антенн низкочастотного диапазона.
Известен магнитоприемник, содержащий катушку индуктивности, состоящую из двух секций, разнесенных та о ким образом, что отношение напряжения холостого хода к индуктивности является максимальным (1).
Недостатком магнитоприемника является низкая надежность, Известен также индукционный магнитоприемник, соДержащий проводящий виток, охватывающий ферритовый сердечник и проходящий сквозь центральное отверстие замкнутого магHNTQTlpo gp вода с выходной обмоткой (21.
Недостатком известного магнитоприемника является низкая чувствительность.
Цель изобретения — повышение чувствительности.
Поставленная цель достигается тем, что индукционный магнитоприемник, содержащий проводящий ви!.ок, охватывающий ферритовый сердечник и проходящий сквозь центральное отверстие замкнутого магнитопровода с выходной обмоткой, снабжен ферритовыми кольцами с тороидальными обмотками, причем проводящий виток проходит сквозь ферритовые кольца и в области каждого кольца виток разделен на две части, которые подключены к началу и концу торроидальной обмотки ферритового кольца.
На фиг. представлена схема индукционного магнитоприемника; на фиг. 2 — конструкция ферритовых колец.
Иагнитоприемник содержит проводящий виток 1, ферритовый сердечник 2, замкнутый магнитопровод 3 с выходной
976408
ВЫХ
Яайу (вЬ, й, г щ Р
Е =uup,PA 5, „ р щФр Ф 6а Бт т
Юк г ы
Ф = Ф4- @к (Ь) (7) где !о т т т
1„3 обмоткой 4, ферритовые кольца 5 и 6 с торраидальными обмотками 7 и 8.
Ферритовые кольца 5 и 6 содержат верхнюю 9 и нижнюю 10 части проводяцего витка 1, .соединенные с изо- 5 лятором 11 и соответственно с началом и концом.торроидальной обмотки 7 или 8.
Рассмотрим работу индукционного магнитоприемника без компенсируюцих колец. При наличии переменного магнитного потока сигнала фс в проводящем витке 1 наводится ЭДС, величина которой равна где uv — частота сигнала;
= 4Т(..10 Гн/м;
- действующая1 магнитная прони- рв
Ф цаемость ферритового сердечника 2;
Я - площадь проводяцего витка 2;
Н - напряженность магнитного поля сигнала. 25
ЭДС вызывает ток i в витке,,Протекание по витку тока вызывает магнитный поток самоиндукции фь.
Индуктивность витка определяется отношением потока самоиндукции ф!. 5в к току
Фь
К
L < может быть расчитана или измерена.
Если обозначить через S поперечт ное сечение тороида замкнутого магнитопровода 3, и - число витков обмотки 4 замкнутого магнитопровода 3, й, — средний радиус кольца замкнутого магнитопровода .3, а,ц его магнитная проницаемость, то ЭДС на выходе обмотки 4 будет
Г где r - активное сопротивление проводящего витка 1.
Модуль выходного сопротивления индукционного магнитоприемника на вы— 50 ходе обмотки 4 о т® т Ôт+Е (W òLê L„)
25blx ma /,... „. (Ъ) т к
4
Если определить эффективность магнитоприемника как то из выражений (2) и (3) может быть получено значение эффективности (e, L g
Обычно и L„ >>,, поэтому выражение 4 момет бать упроцено
Анализ выражения (5) показывает, что эффективность в основном определяется индуктивностью проводящего витка 1 — Ll<, поэтому снижение поскольку обычноуд к 7) г, и определяет увеличение эффективности P.
Рассмотрим теперь работу магнитоприемника с ферритовыми кольцами 5 и 6, как элементами компенсации.
Когда ток протекает по проводящему витку 1, то, благодаря тому, что верхняя часть 9 и нимняя часть 10 разделены изолятором 11, то он протекает по торридальной обмотке 7. Торроидальная обмотка 7 подключается к разрыву проводящего витка 1 таким образом, что магнитный поток этой обмотки фк направлен в противополомную сторону потока самоиндукции
Ф,. Таким образом, общий магнитный поток Ф, создаваемый током i, протекающим через проводящий виток 1, будет складываться из двух, направленных навстречу друг другу потоков самоиндукции — потока самоиндукции фь и потоков компенсации фк .
То есть где N - -число ферритовых колец или элементом компенсации.
В этом случае результирующая индуктивность .проводящего витка 1 бу дет равна отношению потокосцепления с током, т.е.
Ф Фь йФк Оо4кьк ("к к zan„(v, м(а - где -1к магнитная проницаемость ферритового кольца 5;
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 Патент ФРГ N 1050399 кл. G 01 R, 1955
2. Авторское свидетельство
N 643815, кл. G Ol R 33/02, 21.09.77.
Формула изобретения
Индукционный магнитоприемник, со20 держащий проводящий виток, охватываюВ
5 976408 6
S - поперечное сечение феррито- щий ферритовый сердечник и проходяК вого кольца щий сквозь центральное отверстие замR< — средний радиус ферритового кнутого магнитопровода с выходной кольца 5; обмоткой, отличающийся ик - число витков торроидальной 5 тем, что, с целью повышения чувствиобмотки 7 и 8 ферритового тельности, он снабжен Ферритовыми кольца 5. кольцами с торроидальными обмотками, Выражение (7) показывает, что вы- причем проводящий виток проходит бором соответствующих параметров Фер- сквозь ферритовые кольца, в области ритовых колец 5 и 6 величина L< to каждого кольца виток разделен на две может быть сделана достаточно малой части, которые подключены к началу и, следовательно, повышена эффектив- и концу торроидальной обмоки ферриность магнитоприемника в соответст- тового кольца. вии с выражениями (4). и (5), что приводит к повышению чувствительности.
Филиал ППП "Патент", г;Ужгород,ул.Проектная,4
Фиг. 2