Способ создания импульсного магнитного поля Советский патент 1984 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для создания, образцовых источников импульсных магнитных полей (ИМП1.

Известен способ получения импульсных магнитных полеП, основанный на сложенной магнитных полей, полученных за счет протекания переменного тока по секционированной катушке индуктивности, причем каждая секция совместно с подобранным конденсатором и резистором образует резонансный контур, настроенный на определенную гармонику питаемого тока Cl3.

Известный способ не позволяет воспроизводить импульсные магнитные поля с высокой точностью из-за резонансных характеристик каждого контура, зависяйих от стабильности частоты тока питания, температуры, а также из-эа больших технических трудностей при устранении,паразитных связей между контурами и конечных добротностей контуров по каждой гармонике тока.

Наиболее близким к предлагаемому является способ создания импульсного магнитного поля, заключающийся в подаче импульса тока от задающего генератора в катушку индуктивности, получении и смер1ении по фазе компенсатхионного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности 2 .

Недостатками известного способа являются большие затруднения в восстановлении требуемой формы магнитного поля, широкий диапазон изменения параметров магнитного поля. Кроме того, отсутствует возможность устранения динамической погрешности воспроизведения, вызванной изменением температурной среды, старением элементов, влиянием внешних магнитных полей.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения требуемой формы магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, основанном на подаче импульса тока от задающего генератора в катушку индуктивности, получении и смещении по фазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности, сравнивают сигналы, пропорциональные току в катушке индуктивности и выходному напряжению задающего генератора, разностный сигнал инвертируют, раскладывают на п гармоник, пропускают через m фазорегулирунячих цепей, суммируют, затем интегрируют и подают в катушку индуктивности .совместно с сигналом задающего генератора.

На фиг.1 приведены эпюры выходного напряжения задающего генератора, токов в катушке индуктивности и импульсов магнитного поля; на фиг.2 функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит задаюгций генератор 1, сумматор 2, катуи1ку 3 индуктивности, блок 4 сравнения, инвертор 5, Лильтры 6-1 - б-п, фазорегулирующие цепи 7-1 - Т-т.

Способ реализуется следующим образом.

От задающего генератора 1 (фиг.la импульсы напряжения поступают через сумматор 2 в катушку 3 индуктивности, В катушке 3 индуктивности форма импульсов искажается (фиг.16). Расностный сигнал, выделенный в блоке 4 сравнения, инвертируют в инверторе 5 (фиг.1в), раскладывают на п гармоник пропуская через п фильтров 6-1 - 6-п затем под.ают на фазорегулирующие цепи 7-1 - 7-т, с помощью которых подстраивают каждую гармонику по Лазе таким образом, чтобы компенсировать искажение формы магнитного поля данной гармоники воспроизводимого в катушке индуктивности. Вновь суммируют гармонические составляющие разностного сигнала во втором сумматоре 8, интегрируют в блоке 9 интегрирования (фиг.1г|, суммируют с выходным сигналом задающего генератора 1 в первом сумматоре 2 (фиг.1д) и подают в катушку 3 индуктивности. Получают требуемую форму магнитного поля (фиг.1е1. Параметры интегратора выбирают эквивалентными интегрирующим свойствам катушки индуктивности.

Точность воспроизведения заданной формы ИМП определяется по интегральному методу, при этом коэффициент формы п-го порядка импульса равен

h

-1

Е( t ) - коэффициенты

где я„ ряда функции f(t), описывыющей огибающую импульса.

Степень увеличения точности рассчитывается как отношение коэффициентов, характеризующих площади скорректированного импульса 5, к первоначальной форме магнитного поля S.

(1)

Так как импульс магнитного поля выражается уравнением

в)ВтЧ(Ьв„(1-«

) (2)

где В - максимальное значение магнитной индукции;

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, основанный на подаче и fflyльca тока от задающего генератора в катушку индуктивности, поCjrft лучении и смещении по Лазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повшчения точности воспроизведения требуемой формы магнитного поля, сравнивают сигналы, пропорциональные току в катушке индуктивности и выходному напряжению задающего генератора, разностный сигнал инвертируют, раскладывают на п гармоник, пропускают через m фазорегулирующих цепей, суммируют, затем интегрируют и подают в катушку индуктивности совместно с сигналом задающего генератора. СЛ