Устройство для измерения магнитных полей Советский патент 1982 года по МПК G01R33/02 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам для индикации слабых постоянных и переменных магнитных полей и их изменений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик напряженности магнитного поля, содержащий два закрепленных с помощью держателя ферромагнитных магнитострикционных стержня, которыми слегка зажата пьезокварцевая пластинка, на основные поверхности которых напылены возбуждающие электроды, подключенные к схеме автогенератора I.

Однако, несмотря на сравнительную простоту и определенные достоинства устройства, его чувствительность не всегда достаточна.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее два закрепленных с помощью держателя магнитострикционных стержня, между которыми укреплена пьезокварцевая пластина, с возбуждающими электродами, подключенными к автогенератору, снабжено частотным дискриминатором, усилителем и обмотками, причем выход автогенератора соединен со входом частотного дискриминатора, выход которого через усилитель соединен с обмотками, расположенными на магнитострикционных стержнях.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит пьезокварцевую пластину 1 с напьтенными на ее основные поверхности возбуждающие электроды 2, 3. В качестве пьезокварцевой пластины могут быть применены, например, пластины AT среза линзообразной формы с толщинно-сдвиговыми колебаниями. Пьезокварцевая пластина слегка зажата между двумя магнитострикционными, например, ферромагнитнь 3898ми стержнями 4 и 5, которые удерживаются с помощью держателя 6. Возбуждающие электроды 2 и 3 соединены со схемой кварцевого автогенератора 7, обеспечивающего самовозбуждение на собственной частоте, пьезокварцевой пластины. С выхода автогенератора 7 сигнал подается на регистратор и на частотный дискриминатор 8, выходное напряжение которого, усиленное усилителем 9, поступает на дополнительные обмотки 10 и II, расположенные на магнитострикционн 1х стержнях 4 и 5 .

Устройство работает следующим образом.

При включении пьезокварцевой пластины 1 в схему кварцевого автогенератора 7 на его выходе появляется напряжение с частотой, близкой к собственной частоте пьезокварцевой пластины 1. При наличии магнитного поля стержни 4 и 5 за счет магнитострикционного эффекта стремятся изменить свои геометрические размеры и, в данном случае, длину. Изменяется сила давления, действующая на пьезокварцеByjo пластину 1 , что приводит к изменению частоты сигнала, генерируемого кварцевый автогенератором 7. Частота кварцевого автогенератора 7 изменяется пропорционально величине напряженности магЕКтного поля.

Частотный дискриминатор 8 настроен на частоту, соответствующую частоте колебаний автогенератора 7 при отсутствии магнитного поля. При слабых магнит ..зк ао.плх нз-за небольшого изменега-1к частогь автогенератора 7 на частотного дискриминатора 8 , полЕЛяе/сл сигнал расстройки. Усяленный усилителем 9 этот сигнал поступает на дополнительные обмотки 10 и 11, расположенные на магнитострикционных стержнях 4 и 5. В обмотках 10 и 11 появляется электрический ток, который создает дополнительное магнитное поле. Под действием этого поля магнитострикционные стержни 4 и 5 еще сильнее стремятся изменить свои геометрические размеры, что приводит к еще большему изменению частоты сигнала, генерируемого автогенератором 7. Так продолжается до тех пор, пока не наступит состояние равновесия.

Наличие положительной обратной связи позволяет индицировать слабые, изменения магнитных полей.

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитны полей, содержащее два закрепленных с помощью держателя магнитострикционных стержня, между которыми укреплена пьезокварцевая пластина, с возбуждающими электродами, подключенными к автогенератору, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно дополнительно снабжено частотным дискриминатором, усилителем и обмотками, причем выход автогенератора соединен со входом частотного дискриминатора, выход которого через усилитель соединен с обмотками, расположенными на магнитострикционных стержнях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 531110, кл. G 01 R 33/02, 1976.