Способ измерения индукции магнитного поля Советский патент 1991 года по МПК G01R33/00 G01R33/02 

оэ ю со оо оо ел

3

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения индукции магнитных полей.

Целью изобретения является сокращение времени измерений.

Способ осуществляется следующим образом.

К параллельным вектору измеряемой индукции плоскопараллельным или цилиндрическим электродам вакуумного диода с подогревным катодом прикладывают изменяющееся, например линейно уменьшающееся или увеличивающееся напряжение, измеряют временной интервал от момента приложения напряжения до момента исчезновения (появления) тока во внешней цепи, а величину измеряемой индукции В рассчитывают по соотношению

кр,

где К - масштабный коэффициент, определяемый геометрией электродов, К

3,37 4- о

для

лельных и /(9,53-10

плоскопарал- 4

Ь(-а2/Ь2)

для цилиндрических электродов (6 - зазор между электродами; а - радиус катода; b - радиус анода);

UUP - значение прикладываемого к электродам напряжения, обеспечивающегоисчезновение

(появление) тока во внешней цепи;

/Уо- начальное значение напряжения на генераторе линейно изменяющегося напряжения;

р - крутизна измерения напряжения.

На чертеже показана схема устройства, реализующего способ измерения.

Устройство содержит чувствительный элемент 1 в виде вакуумного диода с плоскопараллельными или цилиндрическими электродами 2 и подогревным катодом, размещенным таким образом, чтобы вектор магнитной индукции был параллелен плоскостям электродов, анод диода через усилитель 6 соединен с генератором 5 линейно изменяющего напряжения, включением которого управляет соединенный с ним распределитель 4 импульсов, а катод диода соединен с заземленным сопротивлением 7 и входом формирователя 8 одиночных импульсов, выход которого соединен с / -входом RS- триггера 9, S-вход которого соединен с распределителем 4 импульсов, а выход - с входом схемы И 10, через которую импульсы кварцевого генератора 3, соединенного также с распределителем 4 импульсов, поступают на счетчик 11, выход которого связан с микропроцессором (или спецвычислителем) 12.

Устройство работает следующим об- рачом.

С началом очередного цикла работы сигналом с распределителя 4 импульсов запускается генератор 5 линейно изменяющегося (пусть возрастающего) напряжения, усиленный сигнал которого подается на анод

5 вакуумного диода 1. Одновременно сигнал с распределителя 4 импульсов подается на / 5-тригтер 9, обеспечивая его перевод в единичное состояние. Сигнал с S-триггера 9 открывает схему И 10, и в счетчик 11 начиQ нают поступать импульсы кварцевого генератора 3. За счет создаваемой на электродах 2 диода 1 разности потенциалов электроны, вылетающие с нулевой начальной скоростью из подогревного катода, устремляются к аноду, однако вследствие действия силы

5 Лоренца из-за наличия магнитного поля траектории их движения закругляются и электроны не достигают анода. Лишь при значении прикладываемого напряжения U, равном U нр, вылетающие из катода электро0 ны достигают анода. При этом во внешней цепи протекает ток и на сопротивлении 7 формируется падение напряжения. В формирователе 8 одиночных импульсов вырабатывается импульс, возвращающий триггер 9 в нулевое состояние. Запись импульсов квар5 цевого генератора 3 в счетчик 1 1 прекращается. Записанный в счетчике 11 код несет информацию о длительности временного интервала Т, значение которого используется в микропроцессоре 12, осуществляющем реализацию приведенного соотношения.

1 Если используется генератор линейно уменьшающегося напряжения, то работа устройства аналогична описанной с той разницей, что импульс возвращения триггера 9 в нулевое состояние формируется в форми- 5 рователе 8 одиночных импульсов в момент исчезновения тока во внешней цепи, а коэффициент К имеет отрицательное значение. Для реализации соотношения использчют микропроцессор, например, серии К 589.

0

Формула изооретения

Спосоо измерения индукции магнитного поля, включающий возбуждение поля чувствительного элемента и регистрацию парамет- 5 ров взаимодействия измеряемого и индуцированного полей, прикладывание линейно изменяющегося напряжения к параллельным вектору магнитной индукции электродам чувствительного элемента, регистрирование временного интервала от момента приложения напряжения до момента исчезновения (появления) тока во внешней цепи. а измеряемую индукцию В рассчитывают по соотношению

,

где К- масштабный коэффициент, определяемый геометрией электродов; Uo+pT - значение напряжения на электродах, обеспечивающего

0

т

1629885

56

исчезновение (появление) тока вор - постоянный коэффициент (крутиз- внешней цепи.на линейно изменяющегося напряUci- начальной значение линейно изме-жения);

няющегося напряжения;Т - регистрируемый интервал времени

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении индукции магнитных полей. Целью изобретения является сокращение времени измерений. Устройство, осуществляющее способ, содержит чувствительный элемент 1, цилиндрические электроды 2, кварцевый генератор 3, распределитель 4 импульсов, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, усилитель 6, заземляющее сопротивление 7, формирователь 8 одиночных импульсов, триггер 9, схему И 10, счетчик 11, вычислитель 12. 1 ил.