Способ измерения напряженности постоянного магнитного поля Советский патент 1976 года по МПК G01R33/02 

Способ основан на использовании линейного участка нечетной функциональной за висимости между намеряемой величиной на15)яженности посто5шного магнитного поля Н и полезным сигналом магнитометра S

(Н) по соотношению:

5Ш) 5(-Н).

Однако выходной сигнал магнитометра наряду с полезным сигналом S(H) содержит стационарный сигнал помехи, не зависящий от магнитного поля и вызывающий сдвиг нуля магнитометра.

S(H)+S п

вых

Сигнал помехи может быть обусловлен в частности нескомпенсированным фазовым сдвигом вспомогательного напряжения относительно опорного напряжения, а также сдвигом нуля синхронного детектора. Таким образом, указанный сдвиг помехи вызывает систематическую погрешность измерений.

Магнитометр включает в себя аналоговый квантовый преобразователь 1, к катушкам которого подводится переменное напряжение от генератора 2, служащее для созДания вспомогательного переменного поля. Необходимое инвертирование фазы этого переменного напряжения можно осуществлять , например коммутатором В, установленным в тракте вспомогательного напряжения, приложенного к преобразователю, как это показано на фиг, 1. Напряжение с генератора 2 через фазовращатель 3 поступает также на синхронный детектор 4 в качестве опорного. Полезный сигнал преобразователя усиливается на частоте вспомогательного напряжения усилителем 5 и поступает на вход синхронного детектора 4, с выхода которого сигнал поступает к регистрирующему прибору 6.

Полезным сигналом магнитометра 5(Н) в рассматриваемом примере служит ампли-туда гармонического сигнала.

Допустим,, работа магнитометра характеризуется сплошной кривой О на фиг, 2, что соответствует изменению разности фаз вспомогательного и опорного напряжения на 180 , и работа магнитометра в этом случае характеризуется пунктирной кривой

180 на фиг. 2. Таким образом, переключение магнитометра на указанные на фиг. 2 режимы работы достигается посредством инвертирования фазы. Достаточно произвести два измерения при двух различных положениях коммутатора В (в обычном и инвертированном фазовом режиме), чтобы затем посредством суммирования результата и деления его на два вычислить полезный сигнал, устранив тем самым погрешность сдвига нуля магнитометра. Наряду с полезным сигналом, при таких измерениях можно также определить сдвиг нуля, чтобы в дальнейшем скомпенсировать его фазовращателем и балансировкой синхронного детектора (установить магнитометр на нуль).

Формула изобретения

Способ измерения напряженности постоянного магнитного поля, основанный на использовании нечетной функциональной зависимости между полезным сигналом магнитометра и напряженностью измеряемого магнитного поля, при котором создают вспомогательное переменное магнитное поле, преобразовывают измеряемое постоянное и вспомогательное переменное магнитное поле в напряжение, производят измерение напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, вспомогательное переменное магнитное поле коммутируют со сдвигом фазы на 18О , производят два измерения напряжения при вспомогательном переменном магнитном поле с фазой О и 180 , а значение напряженности измеряемого постоянного магнитного поля определяют по половине разности измеренных значений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 176976, кл. G 01 R 33/02, 01.12,65.

2.Афанасьев Ю, В., Студенцов И. В,, Шелкин А, П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л,,Энергия, 1972, с. 159 - прототип.

JL

Фи2. 1