Сверхпроводниковый датчик постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H01L39/22 

Изобретение относится к сверхпроводниковой электронике, измерительной технике и может быть использовано в ускорительной технике.

Целью изобретения является повьше- ние помехоустойчивости сверхпроводникового постоянного тока.

На фиг, 1 изображен предложенный сверхпроводящий датчик; на фиг, 2 - электрическая схема предложенного датчика.

Сверхпроводниковый датчик постоянного тока содержит передающую токовую обмотку , проложенную последовательно через отверстия 2 приемной обмотки 3 сверхпроводящего трансформатора по тока, вьтолненного из двух внутренних стаканов 4, вставленных в цилиндр 5, края которых связаны сверхпроводниковыми перемычками 6 между прорезями 7, преобразующую обмотку 8, магнитно связанную со СКВВДОМ 9.

Датчик работает следующим образом

Измеряемый ток 1цзм проходит по передающей обмотке 1, Магнитное поле создаваемое током Ii4) замыкается через отверстия 2 сверхпроводниковых стаканов А и цилиндра 5, Стенки стаканов, цилиндра и сверхпроводниковые перемычки 6 создают четное количество витков приемной обмотки 3, соединенных параллельно. Площадь контура каждого витка соответствует площади отверстия 2. Прорези 7 у двух соседних отверстий находятся с разньпс сторон, т.е. каждые два соседних витка включены градиентометрически по отношению к полям, параллельным оси цилиндров, и к полям, перпендикулярнь м к оси и имеющим прямолинейную геометрию-. Следовательно, токи, наводимые в соседних витках одинаковыми потоками, направлены встречно и равны. Прорези у отверстий, лежащих на одной образующей, расположены с одной стороны, но плоскость витка развернута на 180°, следовательно, такие витки также включены градиентометрически, т.е. по отношению к полям, имеющим криволинейную геометрию, лежащим в плоскости, перпендикулярной оси цилиндров (например, от проводника с током, проходящего параллельно оси цилиндров), такие витки будут вклю- чены i-радиентометрическими и наведенные этими полями токи в витках будут взаимно компенсироваться, Пе редеющая обмотка состоит из двух

Q

5 0

5 Q Q 5 Q

5

одинаковых секций, образованных проводом, продетым через все витки датчика у одного торца и также через все витки у другого торца. Обмотка входит и выходит через соседние витки и, следовательно, наводит в них суммирующиеся токи. Переход обмотки от одной секции к другой также осу-, ществляется через соседние, по образующей цилиндра витки, включенные градиентометрически и параллельно. Следовательно, токи наведенные в витках, лежащих у обоих торцов, будут суммироваться. Общий ток приемной обмотки, протекая через преобразующую обмотку 8, наводит в ней поток, измеряемый СКВИДОМ 9. Изменение величины потока пропорционально измененито измеряемого тока 1кэм .

Градиентометрическое расположение витков приемной обмотки датчиков по отношению к внещним паразитным полям позволяет значительно снизить влияние помех и, следовательно, повысить точность измерения тока. При этом значительно снижаются требования к. допохшительной экранировке датчика.

Формула изобретения

Сверх проводниковый датчик постоянного тока, содержащий передающую обмотку, трансформатор потока, включающий приемную и входную обмотки, и СКВИД, причем приемная обмотка, магнитосвязанная с передающей обмоткой, образована сверхпроводящими изолированными цилиндрами, на боковой поверхности которых выполнены сим- метрично расположенные относительно общей оси цилиндро.в отверстия с прорезями, касательными к отверстиям и . доведенными до краев цилиндров, и сверхпроводящими перемычками возле отверстий, при этом прорези расположены у соседних отверстий с разных сторон, входная обмотка магнитосвяза- на со СКВИДОМ, при этом передающая обмотка проходит последовательно через все отверстия, а входная обмотка и СКВИД расположены внутри одного из цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, первый цилиндр имеет открытые торцы, а два другие имеют днища с одного из торцов каждого и вставлены в первый цилиндр днищами друг к другу, причем отверстия на

первом цилиндре расположены симметрично у обоих торцов напротив отверстий двух других цилиндров, а их количество четко у каждого торца, при этом прорези возле отверстий, лежащих на одной образующей, расположены в цилиндре с одной стороны, в стаканах - с противоположной стороны отверстий, а передающая обмотка состоит из двух одинаковых секций, соединенных последовательно, причем витки одной секции входят в нечетные отверстия и выходят из четных отверстий, расположенных у одного торца, витки другой секции у противоположного торца проходят в обратном порядке, а входная обмотка и СКВИД расположены между днищами цилиндров,

Изобретение относится к сверхпроводниковой электронике и измерительной технике. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости сверхпроводникового датчика постоянного тока. Это достигается благодаря тому, что в датчике имеются два ряда отверстий, создающих витки, причем два витка включены.градиентометричес- ки, а передающая обмотка разделена на две секции и проходит последовательно через оба ряда отверстий. 2 ил.

Ф1/8.;