Магнитометр Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности предназначается для измерения (осциллографирования) им.нульсных магнитных полей и по вх магнитным полям рассеяния. Известен магнитометр, сод жаший компенсащюнную катущку из нескольких витков, расположенных непосредстве1шо на плоскости датчика Холла по его п-вметру и широкополосный усилитель, ко . в1хрд)г которого через компенсационную катушку подключены сигнальные электроды датчика Холла. Катушка подключена с целью компшссации ЭДС наводок в выходной цепи датчика Холла. Компенсация наводок происходит за счет того, что напряжение с этой обмотки поступает в против фазе с напряжением наводки на вход усилителя И;. Недостатком данного устройства является иияуяя точность измеренияиз-за большого уровня собственных шум(Ж и наводок на ш 1ходе магнитометра. Первое обусловлено применением широкополосэюгЧ) усилителя, второе - трудностью практического осуществления компенсации наводок на подводы к датчику Холла при помощи одной кокшенсационной катушки, так как в широкой полосе частот начинают сказываться трудноучитываюшие паразитные раслределенноые параметры выходной цепи датчика , имеющие индукционный и емкостной характер. Цель иэо етения - повышение точности. Поставленная цепь достигается тем, что в магнитометр, содержащий блок пвтания, выход вотсфого подключен к тсмковым электродам .атчика Хопла, обмотву компенсация и усилитель, «ведены индукционный датчик, резистор и ксждёнсатор, при этом вход усилителя подключен через конденсате к его выходу, а черва последователыю соединенные резистсф, индукционный датчик и обмотку компенбации к сигналывдм электродам датчика Холла. На чертике показана блок-схема предлагаемого махчштометра. 38 Магнитометр содержит датчик 1 Холла, блок 2 питанця датчика Холла, обмотку 3 компенсаций, индукционный датчик 4, реэистор 5, и кондеисатор 6, представляю щие цепи обратных связей усилителя 7. Токовые электроды датчика Холла соединены с блоком 2 питания. Сигнальные эле троды датчика Холла через последователь но соединенные обмотку 3 компенсации, . индукционный датчик 4 и резистор 5 подключены по входу усилителя 7. Вход усилителя 7 через конденсатор 6 соединен с его выходом., Магнитометр работает следующим образом. Измеряемое магнитное поле наводит в индукционном датчике 4 ЭДС индукции. Это же измеряемое магнитное полб, воздействуя на датчик 1 Холла, создает ЭДС Холла. Так как тракт усиления представляет собой линейную систему, в результате произойдет суммирование этих напряжений. Тогда напряжение .на выходе усилителя 7 запишется в виде я гг/у- йАо g (Vljf)

де R)(

-постоянная Холла;

D

-ток питания датчика 1 Холла;

A.o H

-магнитная постоянная;

-напряженность магнитного поля;

АО - коэффициент усиления усилителя 7 с разомкнутой петлей обратной СВЯЗИ}

3 - толщина пластины датчика 1 Холла;

и -(lfAo)RC

S - площадь поперечного сечения индукционного датчика 4;

W число витков индукционного датчика 4;

R С

сопротивление резистора 5; емкость конденсатора в. Таким образом, при ty SW/RxJ ринципиально обеспечивается неограниФормула изобретения

Магнитометр, содержащий блок пита-т ния, выход которого подключен к токовым электродам датчика Холла, обмотку компенсации и усилитель, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены индукционный датчик, резистор и конденсатор при этом вход усилителя подключен через конденсатор к его выходу, а через последовательно соединенные резистор, индукционный датчик и обмот компенсации - к сигнальным электродам датчика Холла. Источники информации,

прюштые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев Ю. В., Сгуденцов Н. В., Щепкин А. П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., Энергия, 1972, с. 13, 203. 7 енная полоса пропускания магнитометра ри ограниченной полосе пропускания усиителя 7, охваченного обратной связью. олоса пропускания этого усилителя на ровне 0,7 определяется частотой среза U|c, и рассчитывается по формуле Д Lf ии Начиная с этой частоты, частотная характеристика интегрирующего усилителя (усилителя 7, охваченного обратной связью) падает со скоростью 6 dB/oct . Таким образом, недокомпенсированная обмоткой 3 компенсации, наводка на датчике 1 Холла претерпевает дальнейшее ослабление, благодаря чему погрешность от наводки остается постоянной по диапазону частот. .Магнигомегр может применяться в ядерной физике при исследованиях пучков заряженных частиц, исследованиях плазмы, исследованиях различного рода разрядов, сопровождающихся магнитными полями (ядерном взрыве). Макеты подобного рода магнитометров измеряли импульсные магнитные поля в полосе О-5О мГц.