Предметом изобретения является электронный флюксметр для измерения напряженности магнитного поля, основанный на взаимодействии внешнего магнитного поля и электронного потока в лампе.
В известных флюксметрах в качестве измерителя напряженности поля используется магнетрон, в котором под влиянием поперечного магнитного поля изменяется количество электронов, отклоняющихся от своего пути и попадающих на анод.
В предлагаемом флюксметре используется другой принцип, основанный на изменении энергии электронов в обычной трехэлектродной лампе, работающей по схеме тормозящего поля (т. е. с положительным потенциалом на сетке и нулевым потенциалом на аноде) и помещенной в продольное магнитное поле.
На чертеже изображена схема флюксметра.
Обычную трехэлектродную лампу 1 с плоской системой электродов располагают в магнитном поле магнитов 2 так, чтобы его силовые линии были параллельны электрическому полю лампы (или иначе-силовые линии должны быть перпендикулярны плоскости анода лампы). Если на сетку лампы подавать положительное напряжение, то в анодной непи лампы появляется ток, величина которого зависит от магнитного поля. Поэтому прибор 3 (обычно микроамперметр), включенный в цепь анода лампы, может быть проградуирован непосредственно в единицах напряженности магнитного поля, а вся схема, таким образом, будет работать как флюксметр для измерения постоянных магнитных полей.
Кроме напряженности магнитного поля, анодный ток зависит от положительного напряжения сетки и угла между направлением силовых линий магнитного поля Я и электрического поля лампы Е. Фиксируя лампу в магнитном поле и задав определенный положительный потенциал на сетку, можно снять зависимость (H). Кривые, характеризующие эту зависимость, отличаются при определенных
J4o 79605- 2 -
условиях очень оольшси крутизной -- ооеспечивает оольшую чувствительность анодного тока к изменениям магнитного поля. При соответствующем подборе иоложительного потенциала сетки и уг,ча между fi и можно добиться чувствительности до 0,05---. Потстройка на большую или меньшую чувствительность легко достигается изменением угла между li и , а также подбором потенциала сетки. Ес, лампу необходимо использовать для измерения поля в достаточно нироком диапазоне напряжениостей, то это также достигается изменением потенциала сетки V и угла между Я и , причем изменение VI. позволяет измерять поля различной напряженности, а изменение угла г/ и меняет чувствительность измерения. Если для всех измеряемых значений магнитного поля необходимо сохранить постоянную чувствительность измерении, т. е. - ,,.- const, то для каждого нового значения почепциала сетки необходимо подобрать соответствуюнлий угол. Это достигается нутем предварительной градуировки лампы и вычерчивания ряда кривых /ц /(г/) при различных значениях потенциала сетки и углов между Н и Е.
Предварительная градуировка лампы должна проводиться при номопи соленоида без сердечника. При использовании для градуировки электромагнита кривые обычно дают гистерезнсный ход, что объясняется наличием остаточного манетизма в сердечнике электромагнита. Если же нрименять соленоид, то кривые дают полную воспроизводимость при последующих градуировках. Полученные во время различных опытов данные хорошо укладываются в одну кривую, соответствующую онределенному режиму. Разброс их, как правило, не превышает ошибки опыта.
Таки 1 Oi6pa3OM, прибор, включепный в анодную цень ламны, может быть непосредственно нроградуирован в единицах напряженности jMarHHTHoro поля. Градуировка является вполне устойчивой, если измеряемое поле не изменяется с течением времени, а лампа питается от аккумуляторов с достаточно большим запасом емкости.
Данный способ измерения ноля был испытан в пределах от 100 до 1000 эрст. и дал хорошие результаты. Особенностью его, наряду с высокой чувствительностью, является довольно большой ток в цени анода, в силу чего в анодной цепи может быть использован чувствительный .миллиамперметр, а при более точных измерениях-микроамиерметр.
Применение обычных трехэлектродных ламп не всегда удобно ввиду их больших габаритов. Поэтому в отдельных случаях электронная измерительная ламна может быть выполнена небольших размеров-в виде зонда. И в этом случае она может быть иснользована не только Д.ЛЯ обычных измерений с электромагнитами, но и для измерений полей в небольших зазорах и отверстиях. При этом описываемый флюксметр дает возможность определения напряженности в отдельнь х точках поля, что позволяет строить графики распределения напряженностей.
Электронная лампа, работаюнлая в описанных выше условиях, реагирует и на нрисутстБие переменного магнитного поля. Объясняется по тем, что кривые / -/(Я) нри постоянном U и постояппом угле между Я и в нижней своей части имеют резкий изгиб. Поэто.му, если величину постоянного .магнитного ноля выбрать такой, чтобы она соответствовала точке, лежащей на изгибе кривой, то наложенное на лампу переменное магнитное поле дает резкий прирост анодного тока.
..
dlu,
Получается своеобразный «магнитный детектор, рабочая точка которого выбирается с помощью подмагничивания постоянным магнит,ным полем. Опыты показали, что с помошыо такого детектора можно обнаружить переменные магнитные поля низкой частоты / 50 гц порядка I-2 эрсг.
П р е-д мет изобретения
Электронный флюксметр в виде ламп с плоским анодом и положительной сеткой помещаемый в магнитное поле, отличающиеся тем, что направления магнитного и электрического полей в лампе совпадают или находятся под небольшим углом, благодаря чему ток анода, находящегося под отрицательным потенциалом, определяется величиной магнитного поля.
S7
