Устройство для измерения напряженности магнитного поля Советский патент 1987 года по МПК G01R33/32 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерений напряженности или индукции магнитного поля.

Цель изобретения - повышение надежности устройства при одновременном уменьшении его габаритов..

На фиг.1 изображен воспринимающий узел, работающий в проходящем свете аксиального типа, вариант и его разрез А-А; на фиг.2 - то же с наклонным расположением световолокна; на фиг.З - электронная схема предлагаемого устройства.

Воспринимающий узел 1 (фиг.1) содержит участок световолокна (световод) 2, с которого снята оптическая оболочка 3, его сердцевина 4 окружена слоем 5 нематического жидкого кристалла (НЖК), который находится н эллиптическом капилляре 6, торцы которого закрыты прокладками 7 и уплотнены компаундом 8. Капилляр покрыт светонепроницаемым слоем 9.

Воспринимающий узел 1 (фиг.2) также содержит участок световолокна 2 со снятой оптической оболочкой 3, ег сердцевина 4 окружена слоем 5 НЖК и пересекает по диагонали цилиндрический капилляр 6, торцы которого закрыты прокладками 7 и уплотнены компаундом 8. Капилляр покрыт светоотражающим слоем 9,

Электронная схема устройства (фиг.З) содержит воспринимающий узел 1 первого или второго типа (фиг.1 или 2), световод 2, источник 10 света, полупрозрачное зеркало И, первый фотодетектор 12, второй фотодетектор 13, дифференциальный усилитель 14, регистратор 15.

Устройство работает следующим образом.

Световой пучок от источники 10 света, попадая на полупрозрачное зеркало 11, расщепляется на два пучка, первый из которых является опорным и преобразуется с помощью первого фотодетектора 12 в электрический сигнал, поступающий на один из входов дифференциального усилителя 14, второй пучок проходит по световоду 2 через воспринимающий узел 1 на вход второго фотодетектора 13, преобразуется в электрический сигнал и гтоступает на второй вход дифференциального усилиг теля 14, выход которого соединен с регистратором 15. Интенсивность света, проходящего по световоду 2, определяется поглощением света в воспринимающем узле 1. В случае равной толщины слоя НЖК имеется критическая напряженность магнитного поля, при которой наступает переориентация молекул НЖК и поглощение ячейки изменяется. Если расстояние между опорными

0 поверхностями капилляра со слоем

НЖК и световолокна неодинаковое, происходит частичная переориентация молекул НЖК сначала в областях с большими зазорами, а с ростом величины

5 магнитного поля охватывает участки с меньшими.зазорами, т.е. поглощающая способность воспринимающих узлов (фиг.1 или 2) зависит от величины магнитного поля.

0 Разница световых потоков в электри- ческий сигнал и регистрируется с помощью регистратора 15.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее установленный в промежуточной части оптического световолокна, воспринймаю30 щий узел, источник света, светоприем- ник, усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и уменьшения его габаритов, в него

35 введен оптический разветвитель, выполненный в виде полупрозрачного зеркала, вход которого присоединен к источнику света, первый выход - к входу оптическбго световолокна, вто40 рой выход - к последовательно соединенным первому фотодетектору, дифференциальному усилителю и регистратору, выход оптического световолокна присоединен через второй светоприем45 ник к второму входу дифференциально- уо усилителя.

2.Устройство поп.1,отличаю- щ е е с я тем, что воспринимающий

gQ узел выполнен в виде безэлектродной жидкокристаллической ячейки, состоящей из эллиптического капилляра, покрытого светоотражающим слоем, внутрь которого помещен участок световолокна

55 с удаленной оптической оболочкой, расположенной на продольной оси капилля- ра.

3. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что воспринимающий

3 .1347056

узел выполнен в виде безэлектродной помещен участок световолокна с уда- жидкокристаллической ячейки с цилинд- ленной оптической оболочкой, располо- рическим капилляром, покрытым свето- женной по диагонали продольной диаметотражающим слоем, внутрь которого

рапьной плоскости капилляра.

Фиг,1

/

7

X

11

ю

Изобретение позволяет повысить надежность и снизить габариты устройства для измерения напряженности или индуктивности магнитного поля. Воспринимающий узел 1, работающий в проходящем свете, аксиального типа, содержит участок световолокна 2, с которого снята оптическая оболочка 3, его сердцевина 4 окружена слоем 5 г нематического жидкого кристалла (НЖК), который находится в эллипти-.. ческом капилляре 6. Торцы капилляра закрыты прокладками 7 и уплотнены компаундом 8. Капилляр 6 покрыт светонепроницаемым слоем 9. Интенсивность света в световоде 2 определяется поглощением света в воспринимающем узле 1. В случае равенства толщины слоя 5 создается критическая напряженность магнитного поля, при которой наступает переориентация молекул НЖК и поглощение ячейки изменяется. Поглощающая способность воспринимающего узла зависит от величины магнитного поля. В описании изобретения приводятся вариант воспринимающего узла с наклонным расположением свето- волокна и электронная схема устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л о сд а

ЛЛ

NT

Редактор И.Горная

Составитель В.Шульгин

Техред А.Кравчук Корректор А.Тяско

Заказ 5118/45 Тираж 729Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская анб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7J

сриг.З