Датчик для измерения параметров магнитных материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N22/00 

Изобретение относится к измерительной технике на сверхвысоких частотах и может быть использовано при измерении магнитной проницаемости микропровода.

Цель изобретения - повышение чувствительности при измерении магнитной проницаемости микропровода из ферромагнитного материала.

На фиг. 1 приведена конструкция датчика для измерения параметров магнитных материалов; на фиг. 2 - вариант конструкции датчика для измерения параметров магнитных материалов.

Датчик для измерения параметров магнитных материалов содержит отрезок 1 коаксиальной линии, короткозамкнутый на одном конце, с внешним проводником 2 и внутренним проводником 3, на котором выполнена спиральная канавка 4, заполненная диэлектриком 5, в котором выполнен спиральный желобок 6 для размещения исследуемого микропровода 7. Глубина спираль- ной канавки 4 равна (0,1-0,4) DBH, где DBH - диаметр внутреннего проводника отрезка 1 коаксиальной линии, шаг составляет (0,2-1)Овн, а ширина (0,2-0,6)Ов«, глубина и ширина спирального желобка составляет (0,1-0,4) глубины спиральной канавки, а шаг равен шагу спиральной канавки.

Датчик для измерения параметров магнитных материалов работает следующим образом.

Поскольку в отрезке 1 коаксиальной линии возбуждается волна типа Т, то если исследуемый микропровод намотан по спирали относительно оси отрезка 1 коаксиальной линии между ее внешним и внутреним проводниками 2 и 3 по спиральному желобку 6, электрическая составляющая поля не взаимодействует с исследуемым микропроводом 7 и, следовательно, его проводимость не влияет на измерение. При этом происходит взаимодействие магнитной составляющей поля, силовые линии которого имеют форму окружностей с центрами по оси отрезка 1 коаксиальной линии, с исследуемым микропроводом 7 и, следовательно, магнитные свойства исследуемого микропровода 7 оказывают влияние на фазовую скорость электромагнитной волны.

Искомое значение магнитной проницаемости вычисляют либо из данных измере

ния сдвига резонансных частот и измерения добротности резонатора, образованного отрезком 1 коаксиальной линии при установке на другом его конце подвижного

короткозамыкателя 8 (фиг. 1), при этом возбуждение резонатора и съем сигнала осуществляется через элементы 9 связи, либо из данных измерения коэффициента стоячей волны (КСВ) и фазового сдвига до и после намотки исследуемого микропровода 7, в

этом случае на другом конце отрезка 1 коаксиальной линии устанавливается разъем 10 (фиг. 2).

В первом случае внутренний диаметр D внешнего проводника 2 выбирается из условия: D(2-5)DBH с целью получения максимальной добротности резонатора; во втором

случае - из условия: . (-5- -

ТЛу

- -) , где Zo - волновое сопротивление

соединительной линии; Тк - глубина спиральной канавки 4, т. е. из условия равенства -волнового сопротивления соединительной линии и входного сопротивления отрезка 1 коаксиальной линии.

Формула изобретения

Датчик для измерения параметров магнитных материалов, содержащий отрезок коаксиальной линии, короткозамкнутый на одном конце, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении магнитной проницаемости микропровода из ферромагнитного материала и расширения диапазона частот, на внешней поверхности внутреннего проводника отрезка коаксиальной линии выполнена спиральная канавка, глубина которой равна (0,1-0,4) DBH, где DBH - диаметр внутреннего проводника отрезка коаксиальной линии, шаг составляет (0,2-1)Овн, а ширина (0,2-0,б) вн, спиральная канавка заполнена диэлектриком, в котором выполнен спиральный желобок для размещения исследуемого микропровода, при этом глубина и ширина спирального желобка составляет (0,1-0,4) глубины спиральной канавки, а шаг равен шагу спиральной канавки.

Фиг. 2

Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ. Цель изобретения - повышение чувствительности при измерении магнитной проницаемости микропровода из ферромагнитного материала и расширения диапазона частот. Датчик содержит отрезок 1 коаксиальной линии, короткозамкну- тый на одном конце, с внешним проводником 2 и внутренним проводником 3, на к-ром выполнена спиральная канавка (СК) 4 заполненная диэлектриком 5, в к-ром выполнен спиральный желобок 6 для размеш,е- ния исследуемого микропровода 7, подвижный короткозамыкатель 8, эл-ты 9 связи. Глубина СК 4 (0,1-0,4) D , где - диаметр внутреннего проводника 3, шаг составляет (0,2-l)Die , а ширина (0,2- 0,6)OgH- Глубина и ширина желобка 6 составляют (0,1-0,4) глубины СК 4, а шаг равен шагу СК 4. В варианте конструкции датчика на конце отрезка 1 устанавливается разъем. 2 ил.р СП Ю ас сд со О5