Устройство для измерения напряженности импульсного магнитного поля

Устройство для измерения напряженности импульсного магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>995034 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 04.09.81 (21) 3333892/18-21 (5()М. Кл. с присоединением заявки И—

01 R 33/02

// G 0I R 33/032

Iocf4IpcNNN4 кФмктвт

СССР ев делам изебретевкй к етхрытий (23) Приоритета

Опубликовано 07 02. 83. бюллетень № 5 (53) УДК 621.317. .42(088.8) .

Дата опубликования описания 07. 02, 83

Г.В. Бречкин, Ю.В. Суворов, А.С. Старцев и Г.В. Баранов (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к магнитометрию и предназначено для измерения напряженности магнитной составляющей электромагнитного импульса, Известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее высокочастотный генератор, приемник, выполненный в виде детектора, регистрирующий прибор и ферритовый сердечник. Устройство снабжено модулятором, рупорным 1о излучателем и наклонным полупрозрачным зеркалом (1).

Однако рупор приемного тракта подвержен влиянию электрического поля, ;что вносит искажения в измерении магнитного поля в условиях воздействия. электромагнитного импульса. ,Наиболее близким к изобретению является датчик магнитного поля, состо- щ ящий из светонепроницаемого корпуса, осветителя, рамки с кварцевыми растяжками„ на которых подвешены элементы передатчика - магнит с закрепленными на нем поляризационным светофильтром и балансиром. Неподвижный поляризационный светофильтр размещен в .корпусе светоприемника, который в свою очередь при помощи втулки закреплен в корпусе датчика. Фотосопротивление приемника света соединено электрически с мостовой схемой, в диагональ которого включен индикатор.

При измерениях внешнего поля маг-. нит поворачивается на растяжках. Вместе с магнитом поворачивается и поляризационный светофильтр относительно неподвижного светофильтра. Тем самым изменяется освещенность фотосопротивления светоприемника.. Изменение сопротивления последнего вызывает разбалансировку моста и появление выходного сигнала, фиксируемого индикатором 12)

Однако известный датчик работоспособен лишь в условиях отсутствия механических колебаний, так как они вызывают перемещение магнита и вносят по3 9950 грешность в измерения. Кроме. того, датчик способен реагировать в основном на действие низкочастотных магнитных полей вследствие относительно большой инерционности чувствительного элемента.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений при воздействии ме ханических колебаний и расширение частотного диапазона измеряемых сигналов.1©

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения напряженности импульсного магнитного поля, содержащем осветитель, передатчик, приемник света и регистрирующий прибор, вход которого соединен с выходом приемника света, передатчик выполнен в виде акустооптической ячейки, сочлененной с магнитоакустическим преобразователем, причем вход и выход акустооптической ячейки связаны соответственно с выходом осветителя и входом приемника света.

Кроме того, акустооптическая ячейка имеет форму параллелепипеда, а связь акустооптической ячейки, осветителя и приемника света осуществлена с помощью стекловолоконных оптических линий связи.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит осветитель 1, в качестве которого используется оптический квантовый генератор, передатчик, включающий магнитоакустический преобразователь 2 и акустооптическую

35 ячейку 3,.приемник 4 света, регистрирующий прибор 5 и стекловолоконные оптические линии 6 связи.

Оптический квантовый генератор, фотоприемник и регистратор расположены вне поля действия регистрируемого импульсного магнитного поля и помещены в электромагнитный экран.

8 основу устройства положено явление дифракции света на ультразвуке.

Для повышения эффективности дифракции света на ультразвуке геометрия акустического взаимодействия обеспечивается так, что свет падает на эву- о ковой пучок под углом Брэгга, чтоособенно важно при дифракции света на высокочастотном звуке (> 100 ИГц), при этом угол Брэгга определяется из выражения

Л. Л 4опт g i k»= (2) где А, - длина волны света;

Л - длина волны ультразвука;

d - характерный размер светового луча;

D - характерный размер акустооптической ячейки.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии импульсным магнитным полем на магнитоакустический преобразователь 2 в нем происходит преобразование колебаний магнитного поля в ультразвуковую волну, которая, проходя через акустооптическую ячейку 3, управляет интенсивностью светового луча, излучаемого осветителем 1 и проходящего через акустооптическую ячейку 3 °

Промодулированный по интенсивности луч света поступает на приемник 4 света, в котором происходит преобразование светового сигнала в электрический.

С выхода приемника 4 света электрический сигнал поступает на вход регист-. рирующего прибора 5., По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет более широкий частотный диапазон измеряемых сигналов, что является следствием уменьшения инерционности элементов передатчика, а также отсутствует влияние механических колебаний устройства на результаты измерений и увеличена. механическая прочность передатчика.

Изобретение обеспечивает измерение импульсного магнитного. поля напряженностью 1- 10 A/è с частотным диапазоном 10 -10 Гц.

Формула изобретения

34 ф

rpe 9Б - угол Брэгга;

С„- скорость ультразвука в материале акустооптической ячейки;

) - длина волны света, проходящего через акустооптическую ячейку частота ультразвуковых колебаний.

При этом учитывается конечная расходимость как световых, так и акустических пучков, которая характеризуется величинами

1. Устройство для измерения напряженности импульсного магнитного поля, 995034

Составится;ь М. Бухаров

Редактор Г. Безвершенко Техред Т.Маточка Корректор 0. Бутяга

Заказ 634/31

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 содержащее осветитель+,передатчик; приемник света и регистрирующий прибор, вход которого соединен с выходом приемника света, о. т л -и ч à ю щ ее с я тем, что, с целью повышения до- % стоверности измерений при воздействии механических колебаний и расширения частотного диапазона измеряемых сигналов, передатчик выполнен в виде акустооптической ячейки, сочлененной .с магнитоакустическим преобразователем, причем вход и выход акустооптической ячейки связаны соответственно с выходом осветителя .и входом приемника света.

2. Устройство по и. 1, о т л и чаю щ е е с я тем, что акустооптическая ячейка имеет форму параллелепипеда, а связь акустооптической ячейки, осветителя и приемника света. осуществлена с помощью стекповолоконных оптических линий связи.

Источники информа ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 713829, кл. G 01 R 33/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

И 469105, кл. G 01 R 33/02, 1973 (прототип).