Магнитный экран Советский патент 1980 года по МПК G12B17/02 

1

Изобретение относится к электротехнике.

По основному авт. св. № 649045 известен магнитный экран, выполненный в виде полого корпуса, содержащего размагничивающие обмотки, полости витков которых ортогональны, датчики пространственных составляющих магнитного потока, расположенных на взаимно перпендикулярных плоскостях корпуса магнитного экрана, и усилители сигналов датчиков, соединенные с выходами размагничивающих обмоток 1.

Недостатком этого магнитного экрана является невысокая надежность его функционирования из-за наводок в высокоомных входных цепях и промежуточных каскадах усилителях под действием внещних изменяющихся во времени магнитных полей помех, приводящих к искажению заданной характеристики вход-выход усилителей. В результате этого в устройстве в течение некоторого времени может иметь место недокомпенсация либо перекомпенсация внешнего магнитного потока и проникновение поля помех в экранируемую область. Использование обычных экранирующих средств для защиты усилителей от помех из-за мощных магнитных полей (ферромагнитные экраны) привело бы к значительному увеличению габаритов всего устройства в целом.

Цель изобретения - повыщение эффективности экранирования.

Указанная цель достигается тем, что в магнитном экране, выполненном в виде полого корпуса, содержащего размагничивающие обмотки, плоскости витков которых ортогональны, датчики пространственных составляющих магнитного потока, расположенных на взаимно перпендикулярных плоскостях корпуса магнитного экрана, и усилители сигналов датчиков, соединенные с выходами размагничивающих обмоток, усилители сигналов датчиков размещены внутри полого корпуса магнитного экрана.

На фиг. 1 изображена схема расположения датчиков и усилителей относительно корпуса магнитного экрана; на фиг. 2 - схема подключения датчиков, усилителей и обмоток.

Магнитный экран состоит из полого корпуса 1, выполненного в виде параллелепипеда, внутреннее пространство которого и является защищаемой от магнитного поля областью. На взаимно перпендикулярные поверхности корпуса 1 наложены датчики 2 и 3 магнитного потока (например, датчики Холла), т. е. использованы те поверхности корпуса, перпендикулярно которым действуют пространственные составляющие магнитного потока, подлежащие подавлению. На фиг. 1 и 2 подавлению подлежат составляющие потока свер.ху вниз и снизу вверх (плоскость с датчиком 2) и слева направо или справа налево (плоскость с датчиком 3). Датчики 2 и 3 подключены к усилителям 4 и 5, которые своими выходами подключены к размагничивающим обмоткам 6 и 7. Причем, размагничивающая обмотка 6 намотана на корпусе 1 таким образом, что ее ось совпадает с направлением пространственной составляющей магнитного потока, действующей перпендикулярно той поверхности корппуса 1, на которую наложен датчик 2, через усилитель подключенный к этой обмотке 6. В. свою очередь, размагничивающая обмотка 7 намотана на корпусе 1 таким образом, что ее ось совпадает с направлением составляющей магнитного потока, действующей перпендикулярно той поверхности корпуса 1, на которую наложен датчик 3, через усилитель 5 подключенный к этой обмотке 7. Усилители экранируются тем же магнитным экраном, работоспособность которого они обеспечивают, поскольку внутреннее пространство полого корпуса 1 устройства по основному изобретению и является защищенной от полей помех областью. Магнитный экран работает следующим образом. При возникновении поля помехи, .магнитный поток которого действует, например, в направлении, перпендикулярном плоскости с датчиком 2 (сверху вниз), на выходе последнего появляется пропорциональный этому потоку сигнал, который усиливается усилителем 4 и поступает в обмотку 6 , создавая в ней электрический ток, который, в свою очередь, создает магнитный поток, направленный встречно потоку помехи, т. е. снизу вверх, и практически равный ему. При увеличении поля помехи соответственно увеличивается встречное компенсирующее поле. Таким образом, исключается проникновение внещнего поля помехи в полость корпуса 1, т. е. объект, в ней расположенный, а также усилители 4, 5 оказываются защищенными от магнитного поля соответствующего направления. При возникновении поля помехи, магнитный ноток которого действует в направлении, перпендикулярном плоскости с датчиком 3, датчик 3 - усилитель 5 - обмотка 7 аналогично создает магнитный поток, компенсирующий поле помехи. В общем случае осуществляется компенсация различных пространственных составляющих поля помехи. Изобретение позволяет отказаться от защиты усилителей, находящихся в сильных магнитных полях, специальными мощными экранами и обеспечить повыщение эффективности экранирования без увеличения габаритов устройства. Магнитный экран наиболее эффективен при использовании в условиях сильных изменяющихся во времени магнитных полей, и особенно, для защиты от магнитных полей, создаваемых предельными токами короткого замыкания в низковольтных мощных например автономных,электроэнергетических системах. Формула изобретения Магнитный экран по авт. св. № 649045, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности экранирования, усилители сигналов датчиков размещены внутри полого корпуса магнитного экрана Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 649045, кл. G 12 В 17/02, 1977.