Измерительный преобразователь переменного магнитного поля Советский патент 1978 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к электроизме-. рительной технике, в частности к измерительным преобразователям переменного магнитного поля, может быть использовано для измерений магнитных полей в малых полостях и зазорах различных элек тротехнических устройств: трансформаторов, дросселей, электрических машин и т.п. Известны измерительные преобразователи переменного магнитного поля на основе индукционных катушек, магнитомодуляционные феррозонды и датчики ЭДС Холла l. Недостаток таких устройств - низкая точность преобразования. Наиболее близок к предлагаемому язмерительный преобразователь переменного магнитного поля, содержащий магнитостри ционный стержень с подмагничивающей обмоткой, ориентированный вдоль измеряемого поля 2j. Выходным эффектом магнитострикционного преобразователя являются ничтож- но малые деформации, фиксации или измерение которых затруднительны. Цель изобретения - повышение точиооти преобразования. Эта цель достигается тем, что в измерительном преобразователе переменного магнитного поля, содержащем магнитос-прикционный стержень с подмагничивающей обмоткой, ориентированный вдоль измеряемого поля, стержень закреплен между пьезоэлектрическими пластинками с металлическими электродами, закрюппенными в подпятниках на жесткой рамке из немагнитного металла; пары электродов связаны гальванически. На чертеже представлена схема выполнения устройства. Устройство содержит магнитострикционный стержень 1, пьезоэлектрические пластинки с металлическими электродами 2, подпятники 3, прямоугольную рамку 4, упорный винт 5, подмагничивающую обмотку 6. Работает устройство следующим образом. Стержень 1 под действием переменно го магнитного поля В деформируется по длине, причем эахон деформаций во времени повторяет закон изменения внешнего магнитного поля. Вследствие жесткости конструкции деформации стержня пе редаются пьезоэлектрическим пластинам 2,и на их гранях возникает переменная ЭДС, также повторяющая во времени закон изменения внешнего магнитного поля Подмагничиваклцая обмотка 6 с током 1 создает начальное смещение рабочей точки стержня на характеристике его намагничивания. Винт 5 обеспечивает начальное сжатие и необходимую жесткость системы стержень-пьезопластинки. Таким образом, йредлагаемая констру ция представляет собой линейный преобразователь переменного магнитного поля в переменную ЭДС. Для повьшения чувствительности и точности эта ЭДС может быть усилена с помощью любого усилителя, имеющего большой входной импедан .в рабочем диапазоне частот, и соответственно измерена. Частотный диапазон предлагаемого преобразователя снизу ограттичиваетсч значением постоянной времени цепи пье- зоэлементы - вход усилителя, а сверху нелинейностью частотной характеристики стержня, обусловленной его механическим резонансом. Опыт показьюает, что частотный диапазон лежит в пределах от 0,5-1 Гц до 2О-ЗО КГЦ. При этом фициент преобразования частотно независим и составляет 5-10 мкВ/нТл. Формула изобретения Измерительный преобразователь переменного магнитного поля, содержащий магнитострикционный стержень с подмагничивакнцей обмоткой, ориентированный вдоль измеряемого поля, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, магнитострикционный стержень закреплен между пьезоэлектрическими пластинками с металлическими электродами, закрепленными в подпятниках на жесткой рамке из немагнитного металла, при этом пары эл&кт родов связаны гальванически. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Афанасьев Ю. В., Студенцов Н. В., Шелкина А. П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки, М., Энергия, 1972, с. 46. 2.Колесникова Н. К., Румынская И. А. Основы гидроакустики и гидроакустические станции. Л., Судостроение , 1970, с. 175.