Известны устройства для исследований спектра пространственных гармоник и распределения поля, содержащие модель исследуемой системы с вращающимся относительно нее зондом, блок граничных условий, усилитель и индикаторы.
Предложенное устройство отличается тем, 4TOj с целью проведения сравнительных измерений поля различных моделей содержит калибрующее устройство, установленное на фиксированном расстоянии от линии движения зонда и соединенное с блоком граничных условий, на входе которого подключен усилитель с переменным коэффициентом усиления.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - калибрующее устройство.
Основными узлами предлагаемого устройства являются: калибрующее устройство / и сменная модель 2 исследуемой системы, попеременно подключаемые к блоку 3 граничных условий, заряженный зонд 4, вращаемый двигателем 5, усилитель 6 с регулируемым коэффициентом усиления и индикаторы (осциллограф 7 и анализатор спектра 8). Электрические цепи питаются от блока питания 9. Калибрующее устройство 1, выполненное, например, в виде плоского конденсатора, состоит из двух пластин 10, разделенных диэлектрической прокладкой 11, к которой пластины 10
крепятся винтами 12. В качестве экрана, устраняющего влияние электродов исследуемой модели на поле калибрующего устройства, применены пластины 13. Диэлектричеекая прокладка 11 крепится к диэлектрическому основанию 14 с помощью винтов 15. В прокладке // имеются вырезы 16, позволяющие перемещать конденсатор в радиальном направлении при установке необходимого зазора между торцом конденсатора и зондом 4. Пластины 10 конденсатора подпаяны к двужильному экранированному кабелю 17. Заземленный экран кабеля 17 связан проводником 18 с экранирующими пластинами 13. Для конденсатора в основании сменной модели 2 сделаны специальные направляющие пазы. Эти пазы фиксируют азимутальное положение конденсатора так, чтобы плоскость симметрии его, параллельная пластинам, проходила через ось вращения зонда 4. В радиальном направлении конденсатор устанавливается на строго определенном расстоянии от линии движения зонда 4 (например, таком, чтобы рабочий торец конденсатора располагался на одинаковом радиусе с внутренней поверхностью исследуемой модели) с помощью ограничителей основания 14.
корпуса последней размещается блок 3 граничных условий, усилнтель 6, блок питания 9, двигатель 5. На переднюю панель выведены ручки управления установкой. Ручка регулировки усиления расноложепа на правой боковой стенке.
Перед каждым измерением проводится калибровка амплитуды наведенного тока. Для этого пластины 1G конденсатора калибрующего устройства через кабель 17 подключаются к блоку 3 граничных условий, с помощью которого на них задаются фиктивные потенциалы. Все электроды исследуемой модели 2 заземляются.
При вращении зонда 4 в цепи электродов калибрующего устройства наводится ток. Если скорость вращения зонда 4 постоянна, величина наведенного тока пропорциональна величине заряда и напрял енности фиктивного поля калибрующего устройства. Так как поле калибрующего устройства / определяется только геометрией последнего и не зависит от формы электродов исследуемой модели, то амплитуда импульса наведенного тока, получаемого с калибрующего устройства 1, оказывается пропорциональной величине заряда зонда 4. Этот импульс усиливается усилителем 6 с регулируемым коэффициентом усиления и подается на входы индикаторов 7 и S. Если при каждой калибровке с помощью регулятора усиления усилителя 6 устанавливать одинаковую величину выходного сигнала, то эквивалентный заряд зонда 4 всегда 0(;ается постоянным. Физически это означает, что изменение величины заряда зонда 4 полностью компенсируется изменением коэффициента усиления усилителя 6. Это дает возможность проводить сравнительные измерения полей для различных моделей независимо от величины нанесенного на зонд 4 заряда, а при необходимости - и папряженности в выбранной системе единиц, для чего требуется заранее проградуировать поле калибрующего устройства /.
После калибровки калибрующее устройство / отключается от блока 3 граничных условий 5 и вынимается из модели 2. Па электроды модели с помощью блока граничных условий задаются требуемые фиктивные нотенциалы. Заряженный зонд 4, пролетая мимо электродов модели 2, паводит в цепи последпих токи.
10 Эти токи суммируются усилителем 6 с масштабными коэффициентами, определяемыми фиктивными потенциалами. С усилителя 6 суммарный сигнал, изменение которого во времени пропорционально распределению
15 азимутальной компоненты исследуемого поля, подается на индикаторы (осциллограф 7, на экране которого наблюдается картина распределения поля, и анализатор спектра 8, с помощью которого отсчитывают амплитуды пространственных гармоник). Усиление индикаторов 7, 8 должно быть отрегулировано так, чтобы для модели с наибольшей напряженностью поля отклонение луча или стрелки имело наибольшую допустимую величину.
5 В дальпейщем, усиление индикаторов должно оставатьтся постоянным.
Предмет изобретения
0 Устройство для исследований спектра пространствеииых гармоник и распределения поля, содержащее модель исследуемой системы с вращающимся относительно нее зондом, блок граничных условий, усилитель и индикаторы, отличающееся тем, что, с целью проведения сравнительных измерений поля различных моделей, оно содержит калибрующее устройство, установленное на фиксированном расстоянии от линии движения зонда и соеди0 пенное с блоком граничных условий, на входе которого подключен усилитель с переменным коэффициентом усиления.
f4
.f
A-A
Даты
1968-01-01—Публикация