МЕРА НАПРЯЖЕННОСТИ СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С УСТРОЙСТВОМ КОМПЕНСАЦИИ МАГНИТНЫХ ПОМЕХ Советский патент 1973 года по МПК G01R33/25 

1

ИзО|бретен.ие относится к те.х,н,и,ке измереиий магнитных полей. Устройство предназначено для ИС1пюльзова1НИ1я при npOiSepKe я настрой.ке магнитоизмерителыной атпаратуры (.магн,ито.метров), а также нр,и исследованиях, для которых .необходи.мо стабильное магнитное поле.

Известна мера .напряженности слабых магн.итиы.х полей с устройством компенсации м2гйитных ло.мех, содержащая катушки меры, например кольца Гельмгольца или специально вылолненные катуш.т. Обычво они имеют две груплы обмото.к: одну для компенсащии .магнитного поля Земл.и, другую-для задания образцового поля. Работу с таки.ми устройства.ми в горо.дах осложняют магнитные помехи от сетей постоянного тока.

С целью уменьшения влия.ния магнитных помех в -предложенном устройстве в качестве датчика схемы ком.пе,нсаци.и влияния помех использован чувствительный элемент без подвижных частей, жестко связаи-нъш с конструкцией .меры и уста.новлен.ный в тодке, где дипольная составляющая обмоток поверяемого магнито.метра натравлена пврпендИку.ляр«0 чувствительному элементу. Влияиие рабочей обмотки на чувствительный элемент компенсируется вспомогательной обмоткой.

На фиг. 1 представлена электрическая схема включения обмоток и компенсирующего

устройства; на фиг. 2 схемат.ичес,и показапо размещение чувствительного элемента (на схеме феррозонд) относительно поверяемого магнитометра и катушек меры (па схеме кольца Гельмгольца).

Устройство содержит собственно меру (.калъпа Гельмгольца) с тремя груипа.ми обмоток: основной или ра1бочей 2, комиенсацчн ПОЛЯ Земли 3 и компенсации магнитных помех 4; ч увствительный элемент с.хемы компенсации .помех 5 с О1бмотка.ми компенсации поля .Земли 6, компенсации полей основной обмотки .меры 7 ,и -обмоткой схемы компенсации по|Мех 8 (последняя по сути дела является обмоткой в цепи обратной связи схемы компенсации); электрйнеокую схему управления каналом ко.мпенса|Ции помех 9, являющуюся в большинстве случаев усилителем-прео-бразователем (конкретное использование ее зависит от типа чувствительного элем-ента).

Для того чтобы диполь }0, размещенный в центре мер.ы, не действовал на чувствительный элемент схемы .компенсации помех, необхолимо, чтобы соос-ная с диполем составляющая полЯ в месте установки чувствительного элемента равнялась нулю.

Зиамение составляющей поля Н (ось х совмещена с диполем) описывается выражени ем

М (2 cos - sin р),

где М--дипольный магнитный момент поля поверяемого магнитометра (объек:та);

г - расстоянле отцбнт1ра обмоток магнито метра (объекта) до чувствительного элемента схемы .компенсации, 9 - угол между осью диполя и дан.равлением на -чувствительный элемент. Приравняв HX нулю я .решив полученное уравнение, получим значение у, кото.рое равно 54°44 54,°5. Расстояние г, «ак следует из данного выражения, некритично. При его вы6oipe надо учитывать Т|ребуемое затухание высших .мульт.ииолей.

Магнитная памех.а с напряженностью Нп, воздействуя на чувствительный элемент схемы компенсации, вызывает на выходе схемы ток, :который создает с ломощью об|МОт.ки 4 в рабочем О|бъец 1е поле, равное Якп, но с обратНЬгм зна,ко,м, в результате чего

Яп+Якп 0.

Отсюда следует, что помеха не будет действовать на Объокт в центре меры.

При проверке магнитометр а его устанавливают в центре меры ,и настраивают (компенсируют поле Земли, выверяют нулевые установ.ки .и т. д.). Поля, создавае1М.ые магнл.. тометрОМ, практически не воздействуют на чувствительный элемент схемы компенсации, поскольку направление их в месте установки чувствительного элемента периендикулярно оси.

Предмет изобретения

Мера напряженности слабы-х магнитных полей с устройство-м колтенсации магН|Итных помех, содержащая катуш ки .меры, нал.ример кольца Гельмгольца, соленоид, обмотку компенсации помех, электрическую схему управления ,кан-а.ло.м :ко мпансаци И noiMex, отличающаяся тем, что, с целью уменышевия влияния магнитных помех, в качестве датчика схемы компенсации помех использо.ван чувствительи--

нын элемент без п.одвижных частей, устанавливаемый в непосредственной близости от обMOTOiK .ме;рЫ ,на (Кронштейне, жестко связывающем чувствительный элемент с .конструкцией меры так, чтобы линия, соединяющая центр чувствительного элемента с центрол .меры, .образовала с осью меры угол 54°45, пр.ичем чувствительный элемент схемы компенсации снабжен .компенсационной обмоткой, включенной .последовательно с .рабочей .обмоткой.

I5

Oi

6

Фиг. t