Устройство для измерения неоднородностей переменного магнитного поля Советский патент 1984 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано при исследовании переменных магнитных полей ускорителей заря женных частиц и электрофизических установок, содержащих электромагниты Известно устройство для измерения амплитудной и фазовой неоднородностей, которое содержит два датчика, соединенных с входом вычитающего уст ройства, а выход вычитаницегр устройства через ключевую систему соединен с индикатором. Кроме того, один датчик через последовательна соединенные формирователь остроконел|ных импульсов, устройство задержки и формирователь строб-импульсов связан с управляющим входом ключевой схемы. Схема задержки формирует временную задержку относительно нуля магнитног поля на или на 7/2 для измерзния соответственно фазовой и амплитудной неоднородностей CQ . Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обусловленная тем, что при проведении измерений приняты приближения 5i п q & су ; со 6 Ч 1.. Это приближение приводит к появлению методических погрешностей . -, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае,мому эффекту является устройство для измерения неоднородностей переменного магнитного поля. Устройство содер жит три датчика, включенных встречно по схеме ЗВЕЗДА. Два из них неподвижны и располагаются в контрольной точке магнитного поля, а третий датчик - подвижный элемент в исследуемом пространстве. Один из подвижных датчиков идентичен с подвижным. Такая схема включения датчиков позволя ет измерять следующие параметры магнитного поля: величину поля в контрольной точке, амплитудную, суммарную и фазовые неоднородности относительно контрольной точки 23 . К недостаткам такого устройства следует отнести низкую точность измерений наличия трех датчиков (два из которых должны быть идентичными), причем два неподвижных датчика должны находиться теоретически в- одной точке магнитного поля. На практике они разметаются в непосредственной близости (из-за габаритов датчиков), что снижает точность измерений. Цель изобретения - повьашение точности измерений. Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее встречно включенные подвижный и .неподвижный датчики, снабжено потенциометром, подключенным к подвижному датчику и делителем напряжения, включенным параллельно подвижному датчику, прйг чемсоотношения плеч делителя выбирают из условия 5н. R4 ЗПРИ где Зц - чувствительность неподвижного датчика; S - чувствительность подвижного датчика; Rjj.Rg- величина сопротивлений в цепи делителя. На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства/ на фиг. 2 векторная диаграмма, поясняющая работу устройства. Устройство содержит неподвижный 1 (фиг. 1) и ПОДВИЖНЫЙ 2 датчики, включенные встречно. Неподвижный датчик 1 нагружен на резистор 3, а подвижный датчик 2 - на параллельно включенные делитель 4 и 5 и потенциометр 6, величина магнитного поля в контрольной точке измеряется прибором 7, подключенным к резистору 3. Нуль-индикатор 8 подключен одним входом к неподвижному датчику 1, а другим - к движку потенциометра 6. Прибор 9, измеряющий амплитудную неоднородность , подключен между движком потенциометра б и средней точкой делителей 4 и 5. Между движком потенциометра 6 и неподвижным датчиком 1 включен измерительный прибор 10, измеряющий фазовую неоднородность, а между средней точкой делителей 4 и 5 и неподвижным датчиком 1 включен прибор 11, измеряющий суммарную неоднородность. . ; Устройство работает следующим образом. Неподвижный датчик 1 помещают в контрольную точку магнитного поля. При этом на рез.исторе 3 появляется напряжение - U, (фиг. 2), пропорциональное величине магнитного поля. Это напряжение измеряется прибором 7. Подвижный датчик 2 помещают S точку измерения, при этом нарезисторе деJJИтeлeй 4 и 5. появляется напряжение и f пропорциональное величине магнитного поля в данной точке. Сумма напряжений ( и,) и и J пропорциональна суммарной неоднородности магнитного поля Uj и измеряется прибором 11 (фиг.I)L Потенциометром 6 устанавливают равенство напряжений по амплитуде |-U.,) и|и21 . Равенств о контролируют по нульиндикатору ,8. 6 ,момент равенства напряжений |-UJ и lUj прибор 10 покажет напряжение Uq. , которое пропорционально величине фазовой неоднородно.сти, а прибор 9 покажет напряжение uU, пропорциональное величине амплитудной неоднородности. Так как величина неоднородности может иметь разный знак, т.е. магнитЛОе поле в измеряемой точке может

быть меньше, чем в контрольной, то для нЬрмального функционирования прибора необходимо, чтобы чувствительность подвижного датчика 2 была выше,чем неподвижного датчика 1. При помощи элементов делителей 4 и 5 устанавливают одинаковую чувствительность датчиков, т.е. выполнение условия

5и R4

При этом имеется возможность приравнять амплитуды напряжений с неподвижного датчика 1 и подвижного датчика 2 при помощи потенциометра 6, даже если величина измеряемого поля меньше, чем в контрольной точке, так как чувствительность подвижного датчика 2 выше.

Введение в устройство делителя и потенциометра, подключенных параллельно подвижному датчику, позволя10 ет повысить точность измерений, надежность измерительного прибора и снизить его стоимость по сравнению с базовым объектом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащее подвижный и неподвижный датчики, включенные встречно, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено потенциометром, подключенным к подвижному датчику, и делителем напряжения, включенным параллельно подвижному датчику, причем соотношения плеч делителя выбирают из условия 5н 4 , SnR4 R. где 5н 6„ чувствительность неподвижного датчика; чувствительность подвижного датчика; R4 R5сопротивления элементов цепи делителя. со со сл