Магнитомодуляционный датчик Советский патент 1982 года по МПК G01R33/00 

(S) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК

- : I , . , :

Изобретение относится к технике измерения электромагнитных полей и может быть использовано в радио пектронной аппаратуре.

Известе« магнитомр уляциЬнн дат- чик, содержащий два концентратс а, магнитно-связанные кольцевым модалятором с перемычкой. Трансформаторная связь между приемными обмотками и обмоткой управления, размещенной на ю перемычке, уменьшена до незначительной величины, что позволяет повысить tTOMtHocTb измерений ГИ .

Недостатком известного датчика является узкий диапазон рабочих час- is тот.

Известен также магнитомодуляционный датчик, содержащий два ферритовых концентратора, магнитно-связан- „ ные кольцевым модулятором. На концентраторах находятся приемные обмотки,, на модуляторе - обмотка управ-, ления.

При подаче сигнала в обмотку управления осуществляется модуляция магнитной проницаемости модулятора и, следовательно, модуляция пронмцае-г мости всего датчика, в результате чего осуществляется перенос спектра регистрируемого сигнала со .сравнительно вмсоким коэффициентом преобразования t2}.

Однако в этом устройстве вследствие большой индуктивности обмотки модулятора не удается использовать частоты управляющего сигнала вьше нескольких сотен килогерц, что сильно ограничивает чувствительность и сужает полосу рабочих частот. Ис пользование магнитных модуляторов из более высокочастотных марок ферритов, но имеющих значительно меньшие величины магнитной проницаемост, при- водит к резкому снижению действующей магнитной проницаемости всего составного сердечника датчика, что ухудшает чувствите-льность магнитомодуляционного преобразования. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона «jacTOT. Поставленная мель достигается тем что в магнитомодуляционном датчике, содержащем два ферритовых концентра тора с приемными обмотка, магнитно связанные модуляторои, и обмотку управления, модулятор выполнен в виде Ф-образного сердечника из высокочастотного феррита с прямоугольибй петлей гистерезиса, плоскость которо го параллельна, 9 ценгральнмй стёрЖень перпендикулярен Продольной оси датчика, при этбг4 обмотка управления выполнеиа в виде секций/ раз- 1е|денных на модуляторе симметрично относительно его- ueHTpia си и1 етрии. Кроне того, nflocijottb одулягора перпендикулярна продольной оси датчика, которая проходит через центр симметрии модулятора. На фиг. 1 приведена конструкция датчика, соответствующая паралпеяьно му направлению сигнального и управля щего магнитных потоков; «а фиг. 2 ортогональному направлений. ,, , Ферромагнитные концентраторы 1 и 2 магнитно-соединены с помощью модулятора 3, имеющего Ф-образную форму. На концентраторах 1 и 2 находятся приемные обмоткиJi и 5 на модупято ре 3 - секции 6 и 7 с мотки управления. Секция б и 7 во времй работы под ключаются к источнику 8 управляющего сигнала таким образом, что токи в ни равны по величине, но противополсжны по фазе,. Модулятор 3 выполняется из высококачественного феррита с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), который может работат на частотах порядка десятков мегагерц и вьщ)е. Вследствие того, что ферриты с ППГ (например аналогичные тем, которые используются в быстродействующих за поминающих устройствах) имеют сравнительно высокие значения магйитной проницаемости, действующая проницаемость всего датчика оказывается достаточно большой. Плоскость модулятора 3 (фиг. 1) параллельна, а модулятора 3 (фиг. 2) перпендикулярна продольной оси датчика. Для конструкции на фиг. 1 и фиг. 2 центральный стержень модулятора 3 перпендикулярен продольной оси датчика. Устройство работает следующим образом. При подаче в секций 6 и 7 обмотки управления управляющих сигналов с частотой ш (в частности это могут быть импульсные сигналы с частотой Следования ш) осуществляется модуляций проницаемости модулятора 3 и, следовательно, модуляция проницаемости всего датчика. При этом частота управляющих сигналов может достигать десятков и сотен мегагерц, что значительно расширяет рабочую полосу частот датчика, так как при внесении датчика во внешнее поле с частотой На выходе приемных Ы5МОТОК и 5 наводится ЭДС, боДержащая комбинационные, частоты (.). Пр менение магнитного модулятора 3 Ф-обраэной формы с дбумя секциями 6 и 7 обмотки управления Обусловлено следующими причинами. При переМагнимивании ферритов с ППГ величинэ щумов перемагничивания велика ПОЭТОМУ использование, например, кольцевого модулятора с одной обмоткой неэффективно, так как чувствительность такого датчика хуже. Чем у известных устройств. Использование же предлагаемой конструкции модулятора 3 перемагничиваемого двумя секциями 6 и 7, обеспечивает суммирование шумов перемагничивания модулятора 3 в противОфазе, т.е. вычитание их. Поскольку среднестатимеские значения этих шумов близки по величине; их разность близка к нулю. Тем самым резко повышается чувствительность датчика. Таким образом, предлагаемое устройство имеет весьма высокую чувствительность и широкую полосу рабочих частот. Применение предлагаемого датчика позволяет существенно повысить чувствительность и широкополосность измерительной аппаратуры. Формула изобретения 1. Магнитомодуляционный датчик, содержащий два ферритовых концентратора с приемными обмотками, магнитносвязанные модулятором, и обмотку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона час591

тот, модулятор выполнен в виде Ф-оёразного сердечника из высокочастотного феррита с прямоугольной петлей гистерезиса, плоскость которого параллельна, а центральный стержень перпендикулярен продольной оси датчика, при этом обмотка управления выполнена в виде двух секций размещенных на модуляторе симметрично относительно его центра симметрии.

1387

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фг/г. /