Устройство для измерения магнитных полей Советский патент 1974 года по МПК G01R33/00 

I

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в качестве датчика напряженности или индукции магнитного поля.

Известно устройство для измерения магнитных полей, содержащее измерительную схему и датчик. Частью датчика является микропровод, закрепленный в токосъемных опорах, и экранированный пьезопреобразователь, включенный в автогенератор и установленный на акустическом концентраторе. Последний жестко связан с микропроводом. Механические колебания от ньезопреобразователя передаются микропроводу, помещенному в измеряемое магнитное поле. В микропроводе наводится э. д. с. индукции, величина которой пропорциональна напряженности магнитного доля и фиксируется измерительной схемой. Наличие массивного акустического концентратора сложной формы снижает чувствительность и точность устройства и усложняет его конструкцию.

В предлагаемом устройстве автогенератор включен выходом на частотную измерительную схему, а микропровод связан с металлизированным электродом иьезонреобразователя посредством жесткого цилиндрического щтока из немагнитного материала.

Па чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик и частотную измерительную схему с автогенератором. Датчик состоит из экранированного корпуса 1, изготовленного, например, из немагнитного

проводящего материала, микропровода 2, укрепленного в опорах 3 и жестко связанного механически цилиндрическим щтоком 4 из немагнитного материала с металлизированным электродом 5 пьезопреобразователя 6.

Последний возбуждают автогенератором 7, который своим выходом включен на частотную измерительиую схему 8.

При внесении в измеряемое магнитное ноле микропровода 2, но которому протекает ностоянный по величине и направлению ток, 4И микропровод действует сила, пропорциональная нанряженности магннтного ноля. Эта сила через щток 4 воздействует на электрод 5 дьезопреобразователя 6, изменяя тем самым

его собственную частоту колебаний согласно формуле

I

W, + Wj

f- 2г.

полученной пз аналнза дифференциального уравнения колебан И1 ньезопреоб зазователя. Здесь Wi, Wz - удельные моменты снл внутренней полярнзацпи п внешнего магнитного ноля, /-MOAieHT инерции механической измерительной части датчика.

Изменение собственной частоты колебаний пьезопреобразователя 6 приводит тем самым к изменению частоты автогенератора 7, которая фиксируется частотной измерительной схемой 8.

Изменяя амплитуду тока, протекающего через микропровод, можно увеличить порог чувствительности датчика при измерении слабых магнитных нолей. Применение пьезонреобразователя, обладающего высокой чувствительностью к механическим воздействия,. и высокой стабильностью собственных колебаний, в качестве одного из звеньев измерительной схемы позволяет получить датчик высокой стабильности и чувствительности. Использование вместо массивного акустического концентратора сложной формы цилиндрического штока, который может быть выполнен минимальных размеров, для передачи механического воздействия на пьезонреобразователь упрощает конструкцию, исключает массивные элементы и, следовательно, увеличивает чувствительность и точность устройства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения магнитных нолей, содержащее автогенератор, частотную измерительную схему и микропровод, установленный на опорах и жестко связанный с пьезонреобразователем, включенным в автогенератор, отличающееся тем, что, с целью увеличении чувствительности, точности и упрощения конструкции, автогенератор включен выходом на частотную измерительную схему, а микропровод связан с металлизированным электродом пьезопреобразователя посредством жесткого цнлиндрического щтока из немагнитного материала.