Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля Советский патент 1981 года по МПК G01R33/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКС ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ :л Изобретение относится к технике измерения характеристик электромагнитн го поля, а именно к технике измерения параметров импульсного магнитного поля и калибровке соответствующих аатчиксш. Известно устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля, содержащее конденсаторный накопитель, коммутатор и однородную двухэлектрод- ную линию. При пошслючении лшши к накопителю помсяци коммутатора в ней распространяется бегущая электромагнитная волна. В каждой точке линщ волна возбуждает импульсное элгакчромагнитное поле со ступенчатой зависимостью от времени, которое может быть использовано для определения переходной характеристики и чувс-гоителыйостй датчян ков импульснся о магнитшэто попя Р. Недостатком известясмго jrcrgofeitBa является то, что на датшов: одн гаремеано с импульсным магнитным полем Н воздействует, импульсное электрвческое поле Е, что приводит к появлению пара- зитного сигнала, выступающего при капибровке датчика как систематическая погрешность калибровки. Цепь изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в устройстве для калибровки импульсного магнитного поля, содержащем однородную, двухэлектродную линию, конденсаторный, накопитель и коммутатор, однородная двухзлектродная линия выполнена в виде замкнутого кольца, при этом в разрыв одного из электродов линии включены последовательно соединенные конденсаторный накопитель и коммутатор, а калибруемый датчик расположен в диаметрально противоположной от них точке кольпа между электродами линии., На чертеже схематично изображено устройство для калибровки датчиков имnyn:tjCHoro магнитного поля. Устройство .содержит конденсаторный накопитель 1г включенный последовательно с коммутатором 2 в разрыв электро3 да 3 однородной двухэлектродной линии, включающей второй :эпёктрод 4, В диаметрально противоположной от коммутатора 2 и конденсаторного накопителя 1 точке между электродами 3 и 4 размешен калибруемый датчик 5. того, на чертеже обозначены: Е, Н - векторы электрического и маг нитного полей, J - ток бегущей в линии волны; - амплитуда магнитного поля бе гущей в линии аолны; R - радиус колыщ}. vf - азимутальный угол точки наблюдения;С - линейный размер датчика 5 в направлении распространения электромагнитной волны. Устройство работает следующим обра Пусть в момент t О конденсаторны накопитель 1, заряженный до напряжения V(, , замыкается с помощью коммутатора 2 на свернутую в кольцо однородную линию, В этот момент вдоль электродов 3 и 4 линии к датчику 5 распространяются две одинаковые волны с амплитудой тока 7 JQ V/21, где Z - волновое сопротивление линии, одийаковое слева и справа от накопителя 1, Ток разряда накопителя 1 замыкается через токи смещения обеих волн, следовательно эти токи и вызьшающие их нарастающие электрические поля равны и противоположно направлены. Через время тго -fc , где С - скорость распространения электромагнитных волн в линии, обе волны достигнут датчика 5 и юс суперпозищш в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, приведет к сложению полей Н Н и взаимному вычитанию полей En , Таким образом, для точечного датчика 5 воздействие электрического поля будет сведено к нулю. Если датчик 5 имеет линейный размер S в напртвлении распространения волны (вдоль линии), TQ в течение времени At r S/C- левая и правая половины датчика 5 подвергаются воздействию нескомпенсированных, электрических полей, что может привести к появлению парази ного сигнала. Однако из-за конечной кру 54 тизны переднего фронта электромагнитных волн величина этих полей будет значительно ниже амплитудного значения Е«. поля бегущей волны. Так при линейно нарастающем фронте длительностью величина действующего поля не превысит значения - . При характерном размере датчика & а Ю см (u.t О,3 не) и верхней граничной частоте сигнала 100 МГц величина действующего нескомпенсированного поля не превысит значения 0,1 EQ. С помощью предложенного устройства можно также измерить погрещность датчика 5, вызванную влиянием электрического компонента бегущей волны. Для этого достаточно сравнить сигналы от датчика 5 в других точках линии - рядом с коммутатором 2, где присутствуют оба компонента Ей Н, и в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, где присутствует тоя1 ко компонент Н. Таким образом, предложенное устройство позволяет резко сократить амплитуду. и время воздействия электрического компонента поля, что приводит к уменьшению погрешности калибровки датчиков, связанной с влиянием этого компонента. При этом возможна калибровка широкополостных датчиков, имеющих полосу частот 1О... . Формула изобретения Устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля, содержащее однородную двухэлектродную линию, конденсаторный накопитель и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности, однородная двухэлектродная линия выполнена в виде замкнутого кольца, при этом в разрьт одного из электродов линии включены последовательно соединенные конденсаторный накопитель и -коммутатор, а калибруемый датчик расположен в диаметрально противоположной от них точке кольца между электродами линии. Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе 1. Ицхоки Я. С. Импульсные устройства. М., Советское радио, 1959, с. 341-3 5О.