Магнитомодуляционный ферритовый датчик Советский патент 1980 года по МПК G01R33/00 

1

Изобретение предназначено для преобразования слабых постоянных и переменных магнитных полей в электрический сигнгш и может быть использовано в геофизике, технике магнит- $ ных измерений и других областях науки и техники.

Известен магнитомодуляционный ферритовый датчик, содержащий магнитный модулятор с возбуждающей обмот- fO кой и ферромагнитные стержни с приемными обмотками .

Недостатком его является высокий уровень собственных помех, возникающих вследствие возникновения шумов 5 Беркгаузена при перемагничивании матёриёша модулятора.

- -G целью повышения чувствительносуи в магнитсмодуляционнсм ферритовом датчике, содержащем магнитный 20 модулятор с возбуждающей обмоткой и ферромагнитные стержни с приемными обмоткги«1и, магнитный модулятор Bt полнен в виде п замкнутых паргшлельно расположенных магнитопроводов, 25 казвдый из которых снабжен обмоткой возбуждения.

На фиг. 1 изображен датчик, в двух проекциях;на фиг. 2 - модулятор; на фиг. 3 - направления потоков возбуж- ЗО

дения в соседних магнитопроводах модулятора.

Датчик состоит из ферромагнитных ;стержней 1, на которых размещены приемные обмотки 2. Между стержнялш 1 расположен паргшлельный набор плоских магнитопроводов 3 модулятора, на которых расположены обмотки возбуждения 4, К ферритовым магнитопроводам 3 модулятора пришлифовывгиотся торцовые 5 и боковые б поверхности. После шлифовки и очистки магнитопроводы 3 склеиваются боковыми.поверхностями 6 с помощью ферромагнитного клея на эпоксидной основе и с п «ощью того же клея блок иэ п магнитопроводов 3 торцовыми поверхностями 5 склеивается с торцовыми поверхностями концентраторов.

Обмотки возбуждения 4 магнитопроводов 3 модулятора соединяются таким образом, чтобы у двух соседних магнитопроводов ток возбуждения вызывал противоположное направление потоков, как это показано на фиг. 3.

Работает датчик следующим образом.

При протекании переменного тока ло обмоткам возбуждения 4 имеет место модуляция с удвоенной частотой обратимой магнитной проницаемости. Поскольку обратимая магнитная проницаемость модулятора является четной функцией магнитного потока, а следовательно, и тока возбуждения ее ве личина определяется только значением тока или магнитного потока в данный мсмент и совершенно не зависит от их полярности. Таким образом, магнитные проницаемости всех магнитопроводов синхро но изменяются во времени. Шумовые магнитные потоки в модуля торе направлены вдоль магнитных пото ков возбуждения. Таким образом, шумовые потоки рас сеяния проникающие в стержни 1 от ра личных магнитопроводов 3 модулятора оказываются направленными в разные стороны. Экспериментально установлено, ;что улучшение соотнслдения сигнал-шум происходит примерно в п раз, где п - число параллельных магнитопроводов. Это обусловлено тем, что в такой системе происходит сдвиг шумового спектра в область более высоких, частот от рабочей частоты. В первсм приближении это можно представить следующим образом. Если между двумя импульсами от скачков Баркгаузена, обусловленными перемагничиванием одного магнитопровода, будут вклиниваться импульсы от другого, то это примерно эквивалентно удвоению средней частоты следования импульсов. Если работают одновременно четыре магнитопровода, это эквивалентно учетверению и т.д. Таким образом, параллельная работа сдвигает спектр суммарного шума магнитопроводов в сторону от рабочей полосы в область более высоких частот. Чем больше параллельно включено магнитопроводов, тем больше этот сдвиг. Формула изобретения Магнитомодуляционный ферритовый датчик, содержащий магнитный модулятор с возбузвдающей обмоткой и ферромагнитные стержни с приемными обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, магнитный модулятор выполнен в виде п замкнутых параллельно расположенных магнитопроводов, каяздый из которых снабжен обмоткой возбуждения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 468201, кл. G 01 R 33/00, 1976.