Устройство для измерения постоянного магнитного поля Советский патент 1947 года по МПК G01R33/02 

Для измерения постоянного магнитного поля известны зстройства, в которых используются ферромагнитная проволока, включенная в цепь переменного тока и несущая обмотку, и электрический измерительный прибор, реагирующий при изменении величины постоянного магнитного потока, проходящего вдоль проволоки.

В этом устройстве магнитные силовые линии тока, пропускаемого через прямолинейную проволоку, представляют собою концентрические окружности, лежащие в плоскости поперечного сечения проволоки; многовитковая катушка, служащая для измерения постоянного магнитного поля, направленного вдоль проволоки, намотана на проволоку и имеет витки, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси проволоки.

Напряжение, получающееся на катушке, является функцией продольного магнитного поля. Это напряжение, при поддержании всех остальных параметров системы постоянными, может быть измерено гальванометром с детектирующил устройством, шкала

которого может быть проградуирована прямо в эрстедах.

Таким образом, имеется возможность непосредственного измерения магнитного поля, действующего вдоль ферромагнитной проволоки, или, иначе говоря, измерения проекции магнитного поля на направление проволоки. При этом, меняя положение проволоки, можно по максилгуму показаний гальванометра определить направление магнитного поля и его абсолютную величину.

Для определения полярности магнитного поля можно дать небольшое приращение магнитного поля АН определенного направления вдоль проволоки; если АН совпадает по направлению с Н, то показания гальванометра увеличатся, в противном случае - они уменьшатся.

Из элементарного анализа вопроса следует, что если бы кривая намагничивания проволоки была линейной, то никакого напряжения на катушке не было бы, и прибор не мог бы работать. Наличие, однако, нелинейной кривой намагничивания

159

обеспечивает работу прибора. Отсюда следует, что, применяя проволоку из различных ферромагнитных материалов, можно менять диапазон полей, измеряемых прибором.

Сущность данного изобретения заключается в том, что в уже известном устройстве для измерения постоянного магнитного поля с применением ферромагнитной проволоки, питаемой переменным током и несущей многовитковую обмотку, и измерительного прибора переменного тока, по показаниям которого судят о величине магнитного потока, проходящего вдоль проволоки, измерительный прибор включается в цепь указанной обмотки с тем, чтобы для измерения использовать нелинейность зависимости магнитной индукции в проволоке от напряженности поля.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства. Цифрой 7 обозначена ферромагнитная проволока, цифрой 2 - катушка, напряжение с которой подается на детекторное устройство. Применение проволоки из лгеталла, обладающего высокими магнитными свойствами, позволяет, без всякого усиления напряжения, измерять Л1алые магнитные поля. Цифрой 3 обозначен обычный ламповый генератор, питающий проволоку переменным током звуковой частоты. В первол положении трехполюсного переключателя 4 гальванометр излгеряет напряжение накала лампы. Во втором положении производится измерение даагнитного поля. Третье положение является рабочим и служит для определения полярности поля. Для этой цели через катущку 2 пропускается постоянный ток, создающий АН вдоль проволоки.

Переключатель 5 служит для переключения щкал прибора. К прибору присоединяется кабель (длиной около 1,5м), заканчивающийся «щупом, который содержит проволоку и катущку.

Предлагаемый прибор обладает следующими достоинствами:

1)он является компактным, легким и удобным в эксплоатации техническим прибором для измерения магнитных полей;

2)определение магнитного поля производится путем отсчета показания гальванометра без всяких предварительных регз-лировок, установок, вычислений и т. п.;

3)прибор не содержит каких-либо вращающихся деталей;

4)«щуп прибора, имея небольшие размеры, позволяет производить замеры в сравнительно сильно неравномерных полях.

Предмет изобретения

Устройство для измерения постоянного магнитного поля с применением ферромагнитной проволоки, питаемой переменным током и несущей многовитковую обмотку, и измерительного прибора переменного тока, по показаниям которого судят о величине магнитного потока, проходящего вдоль проволоки отличающеес я телМ что измерительный прибор включен в цепь указа;: ной обмотки с тем чтобы для измерения использовать нелинейность зависимости магнитной индукции в проволоке от напряженности поля.