В области автоматики известны магнитомодуляииоииые датчики, содержащие сердечник из магиитолгягкого материала, генератор возбуждения, а также обмотки измерительную и возбуждения, расположенные на сердечнике. Однако эти датчики мало чувствительны.
С иелью иовышения чувствительности к измеряемым магнитным нолям, в описываемом датчике из.мерительная обмотка, имеющая периодически изменяющуюся индуктивность от поля возбуждения, включена в четыре.хплечий мост, образованный двумя емкостями и дополнительной неизменяющейся индуктивностью, имеющей общую точку с измерительной обмоткой и емкостью, включенной в диаго.наль моста.
На фиг. 1 приведена схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 - график зависимости чувствительности датчика от поля возбуждения, иллюстрирующего новыщение чувствительности предлагаемого датчика (кривая 2) в сравнеиии с известными (кривая 1).
Датчик содержит генератор 1, подключенный к обмотке возбуждения 2, сердечник 5 из магнитомягкого aтepиaлa, из repитeльнyю обмотку 4, имеющую изменяющуюся индуктивность LI, реактнвные элементы L,, Ci, Со и Сз, образующие вместе с Lj, мостиковую схему.
Под действием тока генератора / обмоткой возбуждення 2 создается синусоидальное магнитное поле возбуждения частоты с.) и а.МПлитуды Я,„, периодически изменяющее магнитное состояние сердечника 3. В измерительной обмотке при наличии измеряемого магнитного поля /i(i возникает э.д.с. четных гармоник частот возбуждения (если //о - постоянное магнитное иоле) и комбннаинонных частот (если измеряемое поле содержит низкочастотную переменную составляющую). Эта э.д.с. усиливается благодаря эффекту параметрического усиления, который появляется в результате использования индуктивности LI, изменяющейся под действием поля возбуждення Я,„, и выделения токов усиливаемой э.д.с., а также э.д.с., возникающей при прохождении тока усиливаемой э.д.с. по изменяющейся индуктивности LI, резонансными контурами, образованными LJ, Z.2, Ci, Со, Сз. Усиленный сигнал снимается с одной из диагоналей моста.
Происходящее при этом повыщение чувствительности можно объясннть следующим образом.
Э.д.с. измерительной обмотки LI датчика при воздействии на него постоянного Н - и ннзкочастотного пе 1еменного Пс:х-соз Qt магнитиы.ч нолей равна 2 u.2nSin(2/ZCUi - ez;;) + Sin (2пш - Щ1 - 2 (2« 0) - 9) a2« 2(2,1.,+ L)a2,, + Q)t - ffi2« где W - число витков измерительной обмотки;S -сечение сердечника датчика; .(2н - амплитуда четной га.рмоники дифференциальной магнитной проницаемости;v2tt - фазовый сдвиг соответствующей четной гармоники. индуктивность LI измерительной обмотки датчика является функцией мгновенного значения ноля возбуждения ее разложение в ряд Фурье имеет вид LI LO + 2 2 С -f 2).(2) где IQ - постоянная составляющая индуктивности;,71- амплитуда четной гармоники индуктивности. Как следует из формул (/) и (2), в магнитомодуляционных датчиках можно создать эффект параметрического усиления, поскольку нолгера гармоник э.д.с. и индуктивности отличаются друг от друга практически в целое число раз (o)Q), а глубина модуляции гармонических составляющих индуктивности может достигать больших значений (0,7-0,8) в зависимости от поля возбуждения Я„. Предмет п з о б р е т е н п я Магнитомодуляционный датчик, содержащий сердечник из магнитомягкого материала, генератор возбуждения, обмотки измерительную и возбуждения, расположенные на сердечнике, отличающийся тем, что, с целью повыщения его чувствительности к измеряемым магнитным нолям, в нем измерительная обмотка, имеющая периодически изменяющуюся индуктивность от поля возбуждения, включена в четырехплечий мост, образованный двумя емкостями и донолнительной неизменяющ,ейся индуктивностью, имеющей общую точку с измерительной обмоткой п емкостью, включенной в диагональ моста.
61Э
6050W3020Ю0,30,6
0,9
151,8
2,1
2,4
9из.2
