Магнитомодуляционный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к измерите- ной технике и предназначено для одновременного преобразования постоянных и мед хгенноменякхцихся напряженностей магнитного и электрического попей в напряжение высокой частоты. Известны устройства, содержащие кольцевой магнитопровод с отверстиями, обмотками возбуждения, напряжения и напряженности магнитнотк поля и неперемагничиваемыми полустержнями, подсоединенными к кольцевому магнитопроводу |,1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является магнитомодуляционный преобразователь, содержащий модулятор в виде кольцевого магнитопровода с отверстиями, обмоткой возбуждения и обмоткой напряженности электрического поля, магнитопроводящие полустержни, расположенные в плоскост модулятора и диаметрально противоположно с ним сочлененные , на которых размещены последовательно и согласно соедшЕННые между собой секции обмотки напряженности магнитного поля, а также генератор возбуждения 2 . Недостатком известных устройств является отсутствие возможности одновременного преобразования напряженностей магнитного и электрического полей в напряжение высокой частоты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения одновременного преобразования напряженностей магнитного и электрического полей . Поставленная цель достигается тем, что в магнитомодуляционный преобразователь, содержащий модулятор в виде кольцевОГч) магнитопровода с отверстиями,обмо-гкой возбуждения и обмоткой напряженности электрического поля , магнитопроводящне полустержни, расположенные в плоскости модулятора и диаметрально црртивоположно с ним сочлененные, на которых размещены последовательно и согласно соединенные между собой секции -обмотки напряженности ьвгнитного поля, а также генератор возбуждения, введены дроссе первый и второй селективные уснпитепи второй гармоники частоты возбужден и первичный преобразователь напряженнос электрического поля, при этом первый селективный усилитель второй гармоннки частоты возбуждения подключен к обмотке напряженности магнитного поля, а дроссель соединен последовательно с первичным преобразователем напряженности электрического поля в цепи обмотки напряженности электрического поля, rtar- раллельно которой включен второй селек тивный усилитель второй гармоники частоты возбуждения. На чертеже представлена схема пред лагаемого устройства. Магнитомодуляционный преобразователь содержит модулятор 1 , с которым диаметрально противоположно сочленены магнитопроводящие полустержни 2 , расположенные в плоскости модулятора .В кольце модулятора выполнены диаметр аль- но противоположные отверстия 3, через которые намотаны обмотки 4 возбуждения состоящие из дифференциально включенны секций, которые подключены к генератору 5 возбуждения . Секции 6 обмотки напряженности магнитного поля расположены на магнитопроводящих полустержнях 2, соединены между собой последовательносогласно и подключены к первому селективному усилителю 7 , второй гармоники частоты возбуждения . Секции , 8 надряженностнэлектрического поля с одинаковым количеством витков в каждой секции соединены между собой также последовательно-согласно, расположены на модуляторе 1 симметрично относительно оси полустержней, подсоединены последовательно через дроссель У ко второму се лективному усилителю 10 второй гармони частоты возбуждения и паралельно к кон тактному первичному преобразователю 11 напряженности электрического поля. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения в секции обмотки 4 возбуждения от генератора 5 во буждения происходит местное перемагничивание магнитопровода модулятора 1 вокруг отверстий 3 . Перемагничивание осуществляется за счет такой намотки секций 4 , что их магнитаые потоки замыкаются только вокруг отверстий 3, поэтому в этих местах меняется магнитное сопротивление модулятора. При изме нении магнитного сопротивления модуля тора с удвоенной частотой возбуждения происходит модуляция магнитных потоков Ф , возникающих от воздействия напряженностей магнитного поля Н и электрического поля Е , При появлении постоянной или медленноменяющейся напряженности электрического поля Е в пространстве на первичном контактном преобразователе 11 возникает напряжение этой же чатоты, которое через лроссель 9 подводится к обмотке напряженности эле11:трического поля 8 и создает в Hdi ток, который и опреде; яет магнитный поток Ф. Но так как магнитаый поток напряженности магнитного поля Н, раавет вляясь на две равные час;ти по кольцу модулятору, наводит в секциях озмотки 8 напряженности электрического поля одинаковые, но противоположные по; знаку ЗДС, то результирующая ЭДС от потока Ф в обмотке 8 очень мала (вели1ина ее в пределе стремится к нулю). Магнитный поток напряженности электрического поля Фр , замыкаясь по кольцумодулятору , взаимодействует только с витками обмотки 8, наводя в ней ЭДС, пропорциональную величине напряженности Е, и не наводит ЭДС в секциях сбмотки 6 Дроссель 9 включен для того, чтобы предотвратить закорачивание напряжения второй гармоники частоты возбуждения, пропорциональное величине напряженности Е, через малое выходное сопротшитение первичного контактного преобразо1затепя 11 и пропускает постоянное и меопенноменяющееся напряжение . Напряжение удвоенной частоты с обмоток напряженностей магнитного и элект рического полей подается соответх;твенно на первый и второй селективные усилители 7 и 10 второй гармоники частэты возбуждения, где происходит усиление напряжений до нужной величины. В лредлагаемом устройстве о|5мотки напряженности магнитного и электрического полей развязаны по магнитным потокам преобразуемых сигналов, а также практически не имеет места трансформаторная связь между упомянутыми обмотками с обмоткой возбужден-ия. Таким образом предлагаемое устройство позволяет одновременно преобразовывать напряженности магнитного и электрического полей в напряжение высокой частоты. Формула из обретения Магиитрмодуляционный преобразователь, содержащий модулятор в виде кольцевого магнйтопровода с отверстиями, обмоткой возбуждения и обмоткой напряженности электрического поля, магнитопроводящие полуотёржни, расположенные в плоскости модулято ра и диаметрально соединенные между ра и диаметрально противоположно с ним сочл ,на которых размещены поеледова тел ьЧР и согласно соединенные между собой секции обмотки напржкенности магнитного пшя, и генератор возбуждения.о т л и ч а ю Щ и и с я тем, что с цепью расширения функциональных возможностей, в него введены дроссель, первый и второй селективные усилители второй гармоники частоты возбуждения и первичный преобразователь напряженности электрического поля, при ВТОМ первый селективный усилитель второй гармоники частоты возбуждения подключён к обмотке напряженности магнитного поля, а дроссель соединен последовательно с первичным преобразователем напряженности электрического поля в цепи обмотки Напряженности электрического поля, параллельно которой включен второй селективный усилитель второй гармоники частоты возбуждения . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Афанасьев Ю. В. Феррозонды. М., Энергия, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР 558518, кл. G01R33/OO, 1977.