Устройство для измерения магнитного поля Советский патент 1976 года по МПК G01R33/02 

1

Изобретение откосится к электронам ери-тельной технике, а именно к устройствам, предназначенным для измерения слабых постоянных и переменных магнитных полей.

Известны измерители напряженности маг нитного поля, содержащие пьезокварцевую пластину, соединенную с генератором и ферромагнитный стержень связанный с пластиной 1. Они сложны по конструкции, недостаточно точны и малочувствительны,

Известны устройства для измерения магнитных полей, содержащие чувствительный элемент в виде пьезокварцевой пластины с электродами, подключенными к автогенератору, и ферромагнитные стержни 2. , пропорциональный напряженности магнитного поля, снимается с кварцевой пластины. Они также малочувствительны и точны

Целью изобретения является повышение чувствительности элемента и точности измерения.

Это достигается тем, что ферромагнитны стержни закреплены в держателе и жестко связаны с торцами пьезокварцевой пластины.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Пье- зокварцевая пластина 1 с напыленными на основные поверхности возбуждающими электродами 2,3 слегка зажата между двумя ферромагнитными магнитострикционными стержнями 4 и 5, Стержни удерживаются с помощью держателя 6. Возбуждающие электроды соединены со схемой кварцевого автогенератора 7, обеспечивающего самовозбуждение на собственной частоте пьезокварцевой пластины, В качестве пьезо кварцевой пластины может быть применена пластина AT-среза линзообразной формы с толщинносдвиговыми колебаниями.

Устройство работает следующим образом

При включении пьезокварцевой пластины в схему кварцевого автогенератора возникают колебания с частотой, близкой к собственной частоте пьезокварцевой пластины. При наличии магнитного поля с напряженностью Н ферромагнитные стержни 4 и 5 за счет магнитострикционного эффекта изменяют свои геометрические размеры и в там числе дшшуо За счет того, что держатель и пьезоэлемент являются твердыми телами, величина относительного удлинения ферромагнитных стержней может достигать значительной величины, как и сила давления действующая на пьезокварцевую пластину. Под действием давления собственная частота пьезоквардевой пластины будет изменяться, что приведет к изменению генерируемой частоты. Точки соприкосновэния фер ромагнитных стержней с пьезокварцевой пла тиной необходимо выбирать в направлении максимума силового коэффициента частоты. Для круглых пластин АТ-среза эти точки должны быть расположены вдоль оси X кристалла, В этом случае изменение частоты под действием давления имеет максимальную величину. Таким образом частота кварцевого автогенератора будет изменяться пропорционально величине напряженности магнитного поля. Однако в данном устройстве частота будет меняться не только за счет изменения магнитного поля, но и за счет изменения температуры окружающей среды (так как при изменении температуры среды будет меняться собственная частота пьезокварцевой пластины) и за счет изменения давлени держателя. Для исключения влияния температуры на 5 0 частоту держатель должен быть выполнен, например, в виде скобы так, чтобы обеспечить постоянство давления (или определенный закон его изменения для компенсации изменения собственной частоты пьезокварцевой пластины от температуры) магнктострикционных стержней на пьезокварцевую пластину в пределах заданного температурного диапазона работы. Формула изобретения Устройство для измерения магнитного поля, содержащее чувствительный элемент в виде пьезокварцевой пластины с электродами, подключенными к автогенератору, и ферромагнитные стержни, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности элемента и точности измерения, ферромагнитные стержни закреплены в держателе и жестко связаны с торцами пьезокварцевой пластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США 35644О2, кл. 324-43 от 10,07,1971 г. 2,Авт.свид.454512,кл. G01R 33/00 от 06.07.73 г.

Н