Устройство для измерения переменного магнитного поля Советский патент 1985 года по МПК G01R33/02 

ел 4

00

Изобретение относится к магнитометрии и предназначено для измерени слабых магнитных полей. Известно устройство для измерени переменного магнитного поля индукционным способом, содержащее двухко турный параметрический усилитель с индукционным датчиком и модулируемо емкостью, генератор накачки, выходной усилитель, синхронный детектор, фильтр и блок регистрации (1 J. Недостатком этот-о уг тройств а явл ется низкая точность измерения. Наиболее близким к тгзобретеш-гюпо нической супгности является во.для измерения переменного магнит ного поля, содержащее лвухконтурный параметрический усилитель с индукци ным датчиком и модулируемой индуктивностью, последовательно соединен ные электронный усилитель, смесител подключенный к генератору накачки, фильтр и блок регистрации 21. Недостатки известного устройст ва - низкая чувствительность и узкий диапазон частот измерений пере менного магнитного поля. Цель изобретения - распшрение. диапазона частот измеряемого переме ного магнитного поля. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения переменного магнитного поля, содержащем параметрический усилитель с сигнальным контуром, подключенным к модулируемой индуктивности, элект ронньгй усилитель, генератор накачки, фильтр, подключенный к б;гоку регистрации, модулируемая индуктивность выполнена в виде двух замкнутьп ферромагнитных сердечников с основной, дополнительной обмотками и обмоткой накачки на каждом сердеч нике, при этом дополнительно введены синхронный детектор, вход которого соединен с электронным усилителем, а выходы - с фильтром и генератором накачки, и генератор постоянного тока, соединенные последовательно основные обмотки подключены к входам электронного усилителя, соединенные последовательно обмотки накачки - к генератору накачки, соединенные последовательно дополнительные обмотки -К генератору постоянного тока. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит параметрический усилитель 1 с сигнальным контуром 2, состоящим из индукционного датчика 3, выходной контур 4, модулируемую индуктивность 5 с основной обмоткой 6, обмоткой 7 накачки и дополнительной обмоткой 8, подключенной к последовательно соединенным электронному усилителю 9, синхронному детектору 10, фильтру 11 и блоку 12 регистрации. Кроме того, в устройство входят генератор 13 накачки, подключенный к синхронному детектору 10 и обмотке 7 накачки, и генератор 14 постоянного тока, соединенный с дополнительной обмоткой 8. Устройство работает следующим образом. При действии вдоль оси индукционного датчика 3 магнитного поля напряженностью H(t) Н siti{uj(t + fl ), в сигнальном контуре 2 параметрического усилителя I возникает ЭДС индукцииe(t) Е cos(u)ot: -ь d) , Е iU,StiH,где Н - амплитуда; (х)р - частота; Q - фаза магнитного поля; Е --амплитуда ЭДС; ,« - действующая проницаемость; S - площадь сердечника; п - число витков обмотки. Частота магнитного поля Wp лежит р полосе пропускания сигнального контура 2, настроенного на частоту . При модуляции индуктивности частотой i7 в вькодном контуре 4, настроенном на частоту ic) fl-(t)p , возникает ток с час тотой ш„ Л-сОд , а на выходе параметрического усилителя I.- напряжение такой же частоты. Выходное напряжение усиливается электронным усилителем 9, преобразуется синхронным детектором 10 в напряжение частотой Шр и через фильтр 1 I, настроенный на частоту ш,, подается на блок 12 регистрации. Для осуществления модуляции модулируемой индуктивности 5 в обмотку 7 накачки подается переменный ток от генератора 13 накачки, а в дополнительную обмотку 8 - постоянный ток от генератора 14 постоянного тока. Устройство может работать и беэ подключения обмотки 8 к генератору 14 постоянного тока, однако подмагничивание постоянным током позволяет на 1-2 порядка уменьшить мощность генератора 13 накачки и в 3-5 раз увеличить частоту накачки.

Таким образом, положительный эффект достигается за счет введения

электрической цепи накачки модулируемой индуктивности, выполненной | на замкнутых тороидальных ферромагнитных сердечниках.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащее параметрический усилитель с сигнальным контуром, подключенным к модулируемой индуктивности, электронный усилитель, генератор накачки, фильтр, подключенный к блоку регистрации, отличаю Bte вся тем, что, с целью расширения диапазона частот измеряемого переменного магнитного поля, модулируемая индуктивность выполнена в виде двух замкнутых ферромагнитных сердечников с основной, дополнительной обмотками и обмоткой накачки на казедом сердечнике, и дополнительно введены синхронный детектор, вход которого соединен с электронным усилителем, а выходы - с фильтром и генератором накачки, и генератор постоянного тока, при этом соединенные последовательно основные обмотки подключеиы к входам электронного усилителя, соединенные последовательно обмотки накачки - к генератору накачки, соединенные последо(Л вательно дополнительные обмотки - к с генератору постоянного тока.

12