СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Советский патент 1972 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к технике измерения матнитных полей с .помощью приборов магнетронного типа, в частности к измерению нестабильности магнитных полей в рабочих зазорах вакуумных приборов.

Известно несколько способов измерения нестабильности магнитного поля. Наибольшую точность измерения из них имеет способ, заключающийся в том, что нестабильность поля определяют по нестабильности анодного тока прибора магнетронного типа в режиме отсечки. Однако по этому способу калибровка прибора магнетронного типа является нестабильной, что снижает точность измерений, а также диапазон измеряемых нестабильностей магнитных полей определяется узкой областью отсечки, а точнее, ее линейным участком. Известный способ не может быть применен в случае, когда требуется измерение значительных нестабильностей магнитных полей (порядка нескольких процентов) с высокой и постоянной точностью.

По предлагаемому способу измеряют частоту генерации 1митрона, помещенного в исследуемое магнитное поле, причем напряжения питания его поддерживают постоянными, и по изменениям генерируемой частоты определяют нестабильность магнитного поля. Это позволяет увеличить интервал нестабильностей магнитных полей, измеряемых с повыщенной и постоянной точностью.

При осуществлении описываемого способа может быть достигнута точность порядка 0,01%, а диапазон измеряемых нестабильностей магнитных полей быть расширен до ± 30-40%.

Предлагаемый способ практически проверен

при измерении температурной стабильности поля в рабочем зазоре термощунтированных магнитных систем ЭВП. Способ заключается в следующем. В рабочий зазор магнитной системы помещали встречно-штыревой митрон с нагруженной добротностью резонатора около 8 единиц, с катодом, вынесенным из пространства взаимодействия. Митрон располагали в магнитном поле таким образом, чтобы силовые линии поля совпадали с осью анода прибора. При подаче напряжений питания в митроне возбуждались колебаний СЕЧ, частота которых могла перестраиваться анодным напряжением в интервале 10-12%.

В процессе измерения напряжения питания поддерживали постоянными со стабильностью порядка 0,01-0,05%. Изменения магнитного поля вызывают изменения генерируемой митроном частоты. Эти величины связаны линейпересчет относительных изменений частоты в Относительные изменения магнитного поля.

Практически были измерены нестабильности полей магнитных систем порядка от ±2,5 до ±0,25% с погрешностью 0,02% в интервале температур от до 150°С. Диапазон измеряемых нестабильностей был ограничен лишь диапазоном перестройки митрона. Эта величина может быть суп;ественно увеличена при использовании более широкополосного митрона. Точность измерения нестабильности магнитных полей определяется стабильностью напряжения на аноде митрона и точностью измерения уходов частоты и также может быть повышена.

Способ позволяет измерять нестабильности магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами, а также электромагнитами различных типов. Могут измеряться как температурные нестабильности магнитных полей, так и нестабильности, вызванные воздействием ферромагнитных предметов старением материалов, пульсациями тока в обмотках электромагнита и пр. Способ не вносит искажений в измеряемое поле. При выборе генератора митрона достаточно малых размеров могут измеряться поля, усредняемые по весьма малому объему.

Точность измерения нестабильности магнитных полей определяется стабильностью напряжения на аноде митрона и точностью измерения уходов частоты. Практически достижимая погрешность не превышает 0,01%. Диапазон измеряемых нестабильностей магнитных полей зависит от ширины диапазона генерируемых митроном частот и может быть расширен до величины порядка ± 30-40%.

Способ позволяет также измерять абсолютные изменения магнитных полей. Для этого

необходимо провести калибровку, поместив митрон в известное магнитное поле и измерив генерируемую им частоту. Измерения полей в этом случае следует вести при том же электрическом режиме митрона, при котором производилась калибровка. Степень стабильности калибровки определяется также стабильностью напряжений питания прибора и может быть очень высокой.

Предмет изобретения

Способ измерения нестабильности магнит ного поля, заключаюшийся в измерении частО ты генератора, отличающийся тем, что, с целью увеличения интервала измеряемых полей

и повышения точности, измеряют частоту генерации митрона, помешенного в исследуемое магнитное поле, причем напряжения питания его поддерживают постоянными, и по изменениям генерируемой частоты определяют нестабильность магнитного поля.