Устройство для измерений параметров магнитного поля Советский патент 1982 года по МПК G01R33/02 

С5«) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЙ ГТАРАМЕТРОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерений параметров магнитного поля.

Известно устройство для измерений параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник, генератор возбуждения и измерительную обмотку l.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, так как феррозонд состоит из одного стержневого сердечника. В этом случае выходной сигнал содержит наряду с полезным сигналом второй гармоники частоты возбуждения, си|- нал первой гармоники, который велик и может превышать полезный сигнал в сотни и тысячи раз. В этом случае выделение полезного сигнала с высокой точностью практически невозможно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое содержит ферромагнитный сердечник (стержневые кольцевой и т.д.), генератор возбуждения, возбуждающую и измерительную обмотки 2.

J Известное устройство работает следующим образом.

Оно помещается в магнитное поле, параметры которого необходимо измерить. Далее в обмотку возбуждения

10 подается переменный ток от генератора возбуждения. Под действием индукции измеряемого поля в измерительной обмотке возникает ЭДС второй гармоники частоты поля возбуждения,

15 амплитуда которой пропорциональна величине индукции измеряемого поля.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерено НИИ, обусловленная магнитными шумами (избыточный шум).

Цель изобретения - повышение точности измерений параметров магнитного поля. Эта цель достигается тем, что устройство для измерений параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с измерительной и возбуждающей обмотками, генератор возбуждения, соединенный с возбуждающей обмоткой, снабжено генератором подмагничивания, подключенным последовательно к ферромагнитному сердечнику, соединительные контакты которого расположены на его noBjepxности симметрично относительно магнитной оси устройства. На фиг, 1 изображено устройство для измерения параметров магнитного поля; на фиг. 2 - вариант выполнения ферромагнитного сердечника устройства в виде стержней с контактами на фиг. 3 - то же, ё виде рамки с контактами, на фиг. - то же, в виде кольца с контактами. Устройство (фиг.1) содержит ферромагнитный сердечник 1 (фиг.2-), возбуждающую 2 и измерительную 3 обмотки и генератор возбуждения. Кроме того, оно снабжено дополнительным маломощным генератором 5 подмагничивания, подключенным последовательно к ферромагнитному сердечнику 1 с помощью контактов 6 и 7, расположенных на поверхности сердечника 1, симметрично относительно маг нитной оси 8 устройства. Устройство работает следующим образом. Оно помещается в магнитное поле, параметры которого, например индукцию, необходимо измерить. Далее ферромагнитный сердечник 1 возбуждают (перемагничивают) магнитным полем, создаваемым током, протекающим на обмотке 2 возбуждения, который вырабатывает генератор k возбуждения. Одновременно ток от дополнительного маломощного генератора 5 подмагничивания, подключенного последовательно к сердечнику 1 с помощью контактов 6 и 7, расположенных симметрично относительно магнитной оси 8. 9 4 Под действием индукции измеряемо го поля в измерительной обмотке 3 возникает ЭДС второй гармоники частоты поля возбуждения. Амплитуда этой ЭДС пропорциональна величине индукции измеряемого поля. В то же время переменный ток, протекающий по сердечнику 1 от дополнительного генератора 5 и магнитное поле им создаваемое, позволяют вывести доменные границы жестких областей в объеме сердечника 1 из глубоких потенциальных ям, в результате уменьшается уровен.ь избыточных шумов, что приводит к повышению точности измерения. Лабораторные испытания макета предлагаемого устройства показывают, что по сравнению с известными, оно обладает в 3-$ раз меньшим уровнем шумов. Предлагаемое устройство целесообразно использовать в метрологии, геофизике, для космических и биомедицинских исследований, а также в области физического эксперимента. Формула изобретения Устройство для измерений параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с измерительной и возбуждающей обмотками, генератор возбуждения, соединенный с возбуждающей обмоткой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено генератором подмагничивания, подключенным последовательно к ферромагнитному сердечнику, соединенные контакты которого расположены на его поверхности, симметрично относительно магнитной оси устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Афанасьев Ю. и др. Феррозонды. Л., Энергия, 1969, с. 38. 2.Афанасьев Ю. Феррозонды. Л., Энергия, 1969, с. 635.

iX

f

ЖА

Wi.J

Фиг.2

/