УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Советский патент 1973 года по МПК G01V3/10 

1

Известны приборы для измерения направления магнитного поля, содержащие в качестве чувствительных элементов феррозондовые датчики, работающие во втором режиме, и специальные измерительные схемы, предназначенные для формирования выходного сигнала.

В этих устройствах датчик реагирует на компоненты постоянного магнитного поля, направление которого измеряется, а функция выделения временного интервала, пропорционального измеряемому углу, выполняется измерительной схемой.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что подмагничивающая обмотка феррозонда, представляющая собой две взаимно перпендикулярные обмотки, подключается к источнику модулируюп1,его тока (двухфазного), а высокочастотный генератор соединен с обмоткой возбуждения через резистор, к зажимам которого подключен амллитудный детектор.

Подмагничивающая обмотка служит для создания измерительного кругового вращающегося ноля, оказывающего наравне с измеряемым полем нодмагничивающее воздействие на сердечник феррозонда.

Это позволяет при высокой помехоустойчивости резко упростить измерительную схему.

На чертеже показана функциональная схема описываемого устройства.

Оно содержит кольцевой сердечник 1 из магнитомягкого материала с равномерно наложенной обмоткой, подмагничивающую обмотку 2, состоящую из двух взаимно перпендикулярных обмоток, источник 3 модулирующего тока (двухфазного), высокочастотный генератор 4, демодулятор (или амплитудный детектор) 5, фазометр 6 и регистрирующий прибор 7.

Обмотка, накладываемая равномерно по окружности на кольцевой сердечник феррозонда, подключается в контур высокочастотного генератора и определяет его частоту. При помещении феррозонда во внешнее магнитное

поле индуктивность этой обмотки, а следовательно, и частота генератора изменяются.

Измерительное подмагничивающее поле, вектор которого вращается с постоянной угловой скоростью, призвано обеспечивать нодмагничивание сердечника наравне с измеряемым. Причем наибольшее нодмагничивающее воздействие оказывается на сердечник при совпадении этих полей по направлению, а наименьшее - при встречном их расположении.

В результате частота генератора оказывается промодулированной по синусоиде, максимум и минимум которой соответствуют согласному и встречному направлению полей. Период синусоиды равен периоду вращающегося ноля, а ее фаза несет информацию об измеряемом угле.

Устройство работает следующим образом. Сердечник с обмотками вносится в поле, направление которого измеряется, и соединяется с остальной схемой. Подмагничиваюшие обмотки сдвинуты друг относительно друга на

л

определенный угол, например -, (см. чер2

теж), и подключены к источнику 3 модулирующего тока. Последний содержит генератор модулирующего тока и фазовый мост для расщепления опорного сигнала на два сигнагс

ла, сдвинутых по фазе на - и предназначен2

ных для питания двух взаимно перпендикулярных подмагничивающих обмоток. В качестве генератора модулирующего тока удобно принять промышленную сеть.

Частотномодулированный сигнал подключается на вход демодулятора 5, с выхода которого измерительная синусоида подается на один из входов фазометра 6, причем другой вход фазометра соединен с источником модулирующего тока.:

Устройство может быть использовано для

телеизмерений угла нанравлеиня магнитного поля. При этом датчик, высокочастотный ге нератор и источник модулирующего тока устанавливаются на передающей стороне, а демодулятор и фазометр - на приемной. Частотномодулированный сигнал передается по линии связи. В этом случае использование промыщленной сети в качестве генератора модулирующего тока имеет особые удобства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения направления магнитного поля, содержащее кольцевой ферромагнитный сердечник с раснределенной по окружности обмоткой возбуждения и двумя взаимно перпендикулярными обмотками и высокочастотный генератор, отличающееся тем, что, с целью увеличения стабильности и упрощения процесса измерения, взаимно перпендикулярные обмотки ферамагнитного сердечника подключены к источнику двухфазного тока, а высокочастотный генератор соединен с обмоткой возбуждения через резистор,, к зажимам которого подключен амплитудный детектор.

///у.