Способ измерения напряженности магнитного поля и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности, предназначено для измерения напряжен ности постоянного (медленноизменяющегося) магнитного поля. Известен способ для измерения напряженности магнитного поля с помсадью датчика Холла 1. Согласно известному способу датчик соответствующим образом располагают в измеряемом магнитном поле и о величине поля судят по величине, соотв ет.ств енно, ЭДС , Известны также способ и устройство для измерения напряженности магнитного поля, согласно которым магнитруправляемый контакт ориентируют продольной осью под определенньли углом в измеряемом магнитном поле. Затем изменяют угловое положение продольной оси до его срабатьшания магнитоуправляемого контакта (включения и измеряют этот угол. Далее изменяют угловое положение магнитоуправляемого контакта до его второго срабатыва ния (отключения), измеряя величину этого угла. Измеряемую величину напряженности магнитного поля определяют как частное от деления величины напряженности срабатывания магнит-- управляемого контакта на косинус половины угла между срабатываниями 2. Недостатком известного способа является низкая точность измерений изза нестабильности уровней срабатывания магнитоуправляемого контакта, узкий диапазон измеряемых полей, достаточно сложная нелинейная зависимость величины измеряемой напряженности магнитного поля от угла между срабатываниями геркона. Цель предлагаилого изобретения - повышение точности измерений в способе измерения напряженности магнитного поля, основанном на взаимодействии магнитного поля с магнитоуправляемым контактом. Для этого создают дополнительное магйитное поле, изменяющееся по линейнсму закону, а величину измеряемого магнитного поля определяют по разности интервалов между срабатываниями магнитоуправляемого контакта. Кроме того, указанная цель достигается посредством устройства, содержащего магнитоуправляемый контакт, катушку индуктивности, измерительный прибор, генератор линейного периодического тока, триггер и блок формирования импульсов, вход которого подсоединен к магнитоуправляемому контакту, а вьоход - к счетному входу триггера, к выходу которого подключен измерительный прибор, при этом магнитоуправляемый контакт размещен в катушке индуктивности, соединенной с.генератором линейного периодического тока. На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для осуществ Ленин предлагаемого способа; на фиг, 2 и 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для измерения напряжен ности магнитного поля содержит магнитоуправляемый контакт 1, катушку 2 индуктивности, генератор 3 линейного периодического тока, блок 4 формиров ния импульсов срабатыззания магнитоуправляемого контакта, триггер 5 и измерительный прибор 6, К выходу генератора 3 подключена катушка 2 индуктивности. Магнитоупра-вляемый кон такт 1 расположен внутри катушки 2 так, что его продольная ось совпадает с продольной осью катушки 2. Вход блока 4 формирования, импульсов подсоединен к магнитоуправляемому контакту 1, а выход - к счетному вх ду триггера 5. В.плечи триггера вклю чен измерительный прибор б. Работает устройство следующим об разом. Магнитоуправляемый контакт 1, по мещенный в катушку 2 индуктивности располагают в измеряемом магнитно поле (показано на фиг. 1 стрелкой Н Так как катушка 2 индуктивности под соединена к выходу генератора 3 линейного периодического тока, то маг нитоуправляемый контакт 1 будет периодически включаться и отключаться за счет дополнительного поля Hg- катушки индуктивности (фиг. 2) . Длямагнитоуправляемого контакта знаком + обозначено, включенное состояние контакта, знаком - - выключанное состояние (фиг. 2). Время включения и выключения магнитоуправ ляемого -контакта определяется величиной напряженйости срабатывания Н На фиг.2апоказаны импульсы на выходе блока формирования 4 по мсме там включения магнитоуправляемого контакта 1. Эти импульсы поступают счетный вход триггера 5. На фиг. 2в показан характер изменения тока чер измерительный прибор 6 при опрокидывании триггера 5 по импульсам блока 4 формирования. Измерительный прибор 6 измеряет среднее значение тока icp/ которое прямо пропорционально времени между срабатываниями магнитоуправляемого контакта. При Н О время t между соответствующими очередными срабатываниями магнитоуправляемого контакта 1 постоянно и, следовательно, среднее значение тока, протекающего через измерительный прибор 6, равно нулю. Для НФО работа устройства поясняется диаграммами на фиг. 3. Среднее значение тока ij-p прямо пропорционально времени между срабатываниями магнитоуправляемого контакта и, следовательно, величине измеряемого поля. Формула изобретения 1 , Способ измерения напряженности магнитного поля, основанный на взаимодействии магнитного поля с магнитоуправляемым контактом, о т л и чающи-йся тем, что, с целью повышения точности измерений, создают дополнительное магнитное поле, изменяющееся по линейному закону, а величину измеряемого магнитного поля определяют по разности интервалов между срабатываниями магнитоуправляемого контакта. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее магнитоуправляемый контакт, катушку индуктивности и измерительный прибор, отличающеес я тем, что в него введены генератор линейного периодического тока, триггер и блок формирования импульсов, вход которого подсоединен к магнитоуправляемому контакту, а выход - к счетному входу триггера, к выходу которого подключен измерительный прибор, при этом магнитоуправляемый контакт раз-, мещен в катушке индуктивности, соединенной с генераторсм линейного периодического тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кифер И.И. Испытания ферромагнитньк материалов. М., Энергия, 1969, с. 145. 2,Авторское свидетельство СССР 440620 ,кл. G 01 R 33/02, 1973 Г

tPUZ.i

iL

Ji

-(