Измеритель индукции переменного магнитного поля Советский патент 1991 года по МПК G01R33/00 

1

(21)4253758/21 (22) 04.05.87 (46)30.01.91. Бюл. №4 (75) В.И. Барышев (53)621.317.44(088.8)

(56)Панин В.В., Степанов Б.М. Практическая магнитометрия. М.: Машиностроение, 1978, с. 42.

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНДУКЦИИ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

(57)Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано для измерения переменных магнитных полей, Цель изобретения - расширение диапазона измерителя в области низких частот. Устройство содержит приемную катушку 1, усилитель 2, резисторы 3-6. при этом резистор 3 включен в цепь отрицательной обратной связи усилителя 2, резисторы 4 и 5 образуют делитель напряжения, средняя точка и верхнее плечо которого подключены соответственно к инвертирующему входу и выходу усилителя 2. Резистор 6 является внутренним активным сопротивлением катушки 1. 1 ил.

со

с

о

hO

Јь

со

ч|

Ю

Изобретение относится к магнитометрии, предназначено для измерения переменных магнитных полей и может быть использовано в геофизике, электроэнергетике, экспериментальной физике.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона измерителя в область низких частот.

На чертеже представлена схема предлагаемого измерителя индукции переменного магнитного поля.

Устройство содержит приемную катушку 1, усилитель 2, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый б резисторы. Причем первый резистор 3 включен в цепь отрицательной обратной связи усилителя 2, второй 4 и третий 5 резисторы соединены последовательно в виде резистивного делителя, средняя точка и верхнее плечо которого подключены соответственно к инвертирующему входу и выходу усилителя 2, а четвертый 6 является резистор внутреннего активного сопротив: ления приемной катушки 1.

Приемная катушка 1, обладающая внутренним активным сопротивлением б (Ro), нагружена на усилитель 2. Используется инвертирующий (-) вход усилителя с целью получить меньшее входное сопротивление. Усилитель охвачен отрицательной обратной

связью через первый резистор 3 (Ri). Входное

р.

сопротивление усилителя -гдеКк

коэффициент усиления усилителя 2 без обратной связи. Постоянная времени интегрирования устройства ги -о , где L к

индуктивность приемной катушки 1, a R RO +

+RBX RO + -у- . Положительная обратная |

связь, подаваемая с выхода усилителя 2 на его неинвертирующий вход через делитель R2/R3, образованный вторым 4 и третьим 5 резисторами, эквивалентна введению в его входную цепь отрицательного сопротивления Roip.. Соотношение R2/R3 подбирается таким образом, чтобы выполнялось равенR

ство I Ротр RO + -ir + 5 R где д R - некая малая величина. Тогда суммарное активное сопротивление цепи приемная катушка

R

- вход усилителя R R0 + т,-IRoip R

и постоянная времени интегрирования устLроиства ги уп может быть сделана

любой заданной величины заданием величины д R. При ги «-т- обеспечена

i Л Т0

правильная работа интегратора до нижней граничной частоты io. В итоге на гыходе усилителя 2 напряжение является интегралом напряжения, наведенного в приемной катушке 1, которое пропорционально производной or измеряемой магнитной индукции -т- Интеграл от -- есть индукция

поля В. Для достижения устойчивости работы схемы необходимо соблюдение условия

2 RO . . ссR2

-fr Б Наибольшее приближение „- к

КЗ

RO

RI

дает максимальное снижение нижней гра

ничной частоты интегратора.

Формула изобпетения

J

Измеритель индукции переменного магнитного поля, содержащий приемную катушку, нагруженную на инвертирующий усилитель, выход которого через первый резистор соединен с его инвертирующим входом, отличающийся тем, что. с целью расширения диапазона измерителя в области низких частот, в него введен резистис- ный делитель, при этом нзинвертирующий вход усилителя присоединен к средней точке резистивного делителя, второй вывод одного из резисторов которого под лючен ч выходу усилителя, а второй вывод другого резистора - к общей шине, причем отношение величин резисторов плеч делителя меньше отношения величины внутреннего активного сопротивления приемной катушки к величине первого резистора.