t/2 2mSin Ссог ± f),
(2)
где cp - фазовый сдвиг между магнитными потоками, т. е. фазовая неоднородность магнитного поля. Статическая неоднородность по определению имеет вид
,„
(3)
2тДля удобства уравнения / и 2 переписываются следующим образом:
Ui Uim sin ((fit ± ф)
(4) sin (i)t,
поскольку сигналы абсолютно равноправны и можно говорить, что второй сигнал отстает по фазе от первого или что первый - опережает по фазе второй.
Из напряжения U вычитают напряжение и, получают
Up Ui-1/2 ALm sin CO/ ± /,„ф cos mt (5) или
sin ( ± 1|з) К Д + sin ( Ш./± arctg ) (6)
V ni
Указанные выражения справедливы с погрешностью 0,02%, так как ф не превышает 1°, и можно принять, что sin ф ф, cos р 1.
Таким образом, из уравнения 5 следует, что разностное напряжение состоит из суммы (или разности) синусоидального и косинусоидального напряжений, причем амплитуда синусоиды несет информацию только о статической неоднородности, а косинусоиды - только о фазовой неоднородности.
В действительности имеется одно колебание - синусоида, сдвинутая по фазе относительно опорной на угол и имеющая амплитуду
f/p,n /At/2™+ (V)
мгновенное значение которой нри фазе ai 90° относительно опорного сигнала однозначно соответствует величине и знаку статической неоднородности, а при фазе - величине и знаку фазовой неоднородности (см. чертеж).
Эти мгновенные значения и подлежат измерению при измерении статической и фазовой неоднородностей, т. е. азимутальной неоднородности. 1 етрудно видеть, что разностная синусоида при ф 0 вырождается в синусоиду, 5 амплитуда которой несет информацию о чистой статической неоднородности, а полярность - о ее знаке; соответственно при , т. е. отсутствии статической неоднородности, разностная синусоида вырождается в косинусоиду, амплитуда которой несет информацию о фазовой неоднородности, а ее полярность - о знаке фазы.
Одновременно с величиной статической неоднородности можно измерять и ее знак (см.
чертеж). Если она положительна, то независимо от знака фазовой неоднородности полярность узкого импульса положительна, если она отрицательна - то полярность импульсов отрицательна, однако при этом надо отмечать лишь один переход через нуль в течение периода.
Таким образом, измерение статической и фазовой неоднородностей сводится к измерению амплитуд коротких импульсов, следующих с частотой измеряемого поля.
При реализации способа можно использовать для регистрации информации два раздельных канала и проводить одновременное
, измерение обеих неоднородностей, причем процесс измерения легко может быть автоматизирован - информация о неоднородностях может быть записана на ленту самописца (например двухперьевого).
Предмет изобретения
Способ измерения азимутальной неоднородности неременного синусоидального магнитного поля, например ускорителя частиц, основанный на сравнении сигналов с контрольного (неподвил ного) и измерительного (подвижного) датчиков поля и выделении разностного сигнала, отличающийся тем, что, с целью
повышения точности измерений, производительности труда, обеспечения возможности автоматизации измерений и универсализации измерительного устройства, измеряют мгновенное значение полученного разностного
л,
сигнала при фазах «i и «2 я относительно момента перехода через нуль сигнала с измерительного датчика и по нему судят соответственно о статической и фазовой неоднородностях, причем мгновенные значения сигнала при указанных фазах измеряют один раз за период измеряемого поля.
