Устройство для измерения коэффициента экранирования многослойных объемных экранов Советский патент 1991 года по МПК H05K9/00 

Изобретение относится к технике защиты от магнитных полей и помех в широком диапазоне частот и предназначено для измерения коэффициента экранирования многослойных объемных экранов.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений и расширение частотного диапазона.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема последовательной коммутации обмоток соленоида; на фиг. 3 - то же, но с попарно-па- раллельным соединением обмоток и последовательной коммутацией между парами и частями соленоида; на фиг. 4 - то же, но с параллельным соединением обмоток каждой части соленоида с последовательной коммутацией между частями соленоида; на фиг, 5 - то же, но с параллельной коммутацией верхней и нижней частей соленоида.

Предлагаемое устройство содержит концентратор магнитного поля в виде составного соленоида, состоящего из нижней 1 и верхней 2 частей, которые совмещены и фиксируются с помощью фиксатора 3. Нижняя 1 и верхняя 2 части соленоида коммутируются между собой гибким контактным проводником 4 посредством клемм 5, при этом каждая часть соленоида снабжена несколькими однослойными обмотками, например нижняя 1 - обмотками 6, 7. 8 и 9, верхняя часть 2 - обмотками 10, 11, 12 и 13. Обмотки нижней 1 и верхней 2 частей составного соленоида также подключены к клеммам 5.

Сборный соленоид является частью электрической цепи, включающей источник 14 постоянного или переменного тока, устройство 15 контроля тока в соленоиде.

Во внутренней рабочей зоне соленоида, в его центральной части установлен экран 16с расположенным внутри него датчиком 17 величины магнитной индукции, который соединен экранированным кабелем 18 с устройством представления информации 19. Находящаяся внутри соленоида часть экранированного кабеля 18 расположена параллельно оси соленоида.

В устройстве предусмотрены разные варианты коммутации обмоток соленоида.

Устройство работает следующим обра- зом,

С помощью устройства (не показано) поднимают верхнюю часть 2 соленоида. В рабочую зону устройства вводят объемный экран 16с размещенным в нем датчиком 17 индукции магнитного поля. Затем верхнюю часть 2 соленоида опускают в первоначальное положение и фиксируют фиксаторами 3 на нижней части 1, причем сборный соленоид имеет длину (высоту) в три и более раз больше его диаметра для обеспечения высокой степени однородности магнитного поля.

После фиксации верхней части 2 соленоида производят согласно предусмотрен- ной схеме коммутацию обмоток 6, 7, 8, 9 нижней части 1 и обмоток 10, 11, 12 и 13 верхней части 2 соленоида с помощью проводника 4 и клемм 5 и включают источник тока 14.

Источник тока 14 возбуждает в сборном соленоиде магнитное поле необходимой частоты, величину которого определяют с помощью устройства 15 контроля величины силы тока. Сигналы с датчика 17 поступают по экранированному кабелю 18 к устройству представления информации 19, при этом исключается влияние магнитного поля на экранированный кабель 18, т. к он расположен строго параллельно линиям индукции магнитного поля.

Коэффициент экранирования определяют как отношение величины индукции магнитного поля, создаваемого составным соленоидом, вычисленной по известной си-- ле тока или измеренной непосредственно, к величине индукции магнитного поля, создаваемого в объемном экране.

Однослойные соленоидные обмотки дают возможность получить более сильные маг- нитные поля (чем в кольцах Гельмгольца при равной потребляемой мощности), вследствие этого увеличивается чувствительность устройства.

Как известно, при уменьшении разме- ров объемного магнитного экрана его эффективность экранирования увеличивается. Для малых магнитных камер легче обеспечить магнитную цепь с малым магнитным сопротивлением, что существенно увеличивает эффективность экранирования. В экранах небольших размеров меньше щелей и отверстий в проводящих слоях, благодаря чему обеспечивается увеличение коэффициента экранирования за счет увеличения индукционных токов и отражательной способности экрана,

Таким образом, многослойные объемные экраны малых размеров обладают повышенной эффективностью экранирования (ЭЭ), что влечет за собой уменьшение чувствительности устройства для измерения ЭЭ. Уменьшение же чувствительности устройства для измерения ЭЭ компенсируется сравнительно сильным магнитным полем соленоида.

Измерения эффективности экранирования для многослойных объемных экранов небольшой величины необходимы для конструирования больших объемных экранов, повторяющих технологию изготовления и конструкцию изученных небольших макетов.

Предусмотренные различные способы коммутации однослойных обмоток частей сборного соленоида, изображенные на фиг. 2-5, позволяют менять пределы частоты магнитного поля, создаваемого соленоидом.

При переходе от схемы подключений на фиг, 2 к схеме на фиг. 3 и т.д. до схемы, показанной на фиг. 5, соответственно уменьшается полное сопротивление соленоида, что обеспечивает согласование выходной и нагрузочной цепей, тем самым достигается измерение коэффициента экранирования в диапазоне частот от 0 до нескольких МГц.

Предложенное устройство для измерения коэффициента экранирования экранов любой формы, содержащее в качестве концентратора магнитного поля составной соленоид, обеспечивает возможность надежного измерения повышенных величин коэффициента экранирования, которые характеризуют объемные многослойные комбинированные экраны средних и малых размеров (до 0,5 м) в широком диапазоне частот.

Выполнение концентратора в виде разъемного сборного соленоида создает удобства в эксплуатации, т.к. рабочая зона его легко доступна при обслуживании.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента экранирования многослойных объемных экранов, содержащее датчик магнитного поля, расположенный внутри экрана, концентратор магнитного поля, источник тока, о т- личающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и расширения частотного диапазона, в него введен коммутатор, а концентратор магнитного поля выполнен в виде сборного однослойного

соленоида, состоящего из двух частей, каждая из которых выполнена в виде нескольких обмоток, выводы которых через коммутатор подключены к источнику тока.

Изобретение относится к технике защиты от магнитных полей и помех в широком диапазоне частот и предназначено для измерения коэффициента экранирования многослойных объемных экранов. Цель изобретения - расширение диапазона измерений и расширение частотного диапазона - достигается введением коммутатора и выполнением концентратора магнитного поля в виде сборного однослойного соленоида, состоящего из нижней и верхней частей 1 и 2, каждая из которых выполнена в виде нескольких обмоток. Устройство также содержит фиксатор 3, гибкий контактный проводник 4, клеммы 5, источник 14 постоянного или переменного тока, устройство 15 контроля тока, экран 16, датчик 17 величины магнитной индукцик, кабель 18, устройство 19 представления информации 1 ил.

fa

Фиг. 2

Фиг.З

w // /2 Vj

фиг А

tfi //Q /A /j

Фиг. 5