Устройство для измерения параметров магнитного поля Советский патент 1982 года по МПК G01R33/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

1

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерений параметров слабых постоянных магнитных полей.

Известно устройство регистрации параметров постоянного магнитного поля, содержащее ферритовый кольцевой сердечник с перемагничивающей обмоткой и два ферритовых цилиндрических концентратора с сигнальными обмотками, включенными последовательно и образующими с конденсатором контур, настроенный на вторую гармонику частоты тока перемагничивания. Крнденсаторы расположены соосно и соприкасаются в торцах с кольцевыми сердечниками 1.

Недостатком устройства является невысокая чувствительность.

Известно также устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с обмоткой перемагничивания, подключенной к источнику тока перемагничивания, и двумя последовательно соединенными сигнальными обмотками, другие выводы которых подключены к обкладкам конденсатора и к выходным шинам, и размагничивающую обмотку 2.

Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности измерения вследствие наличия ложного сигнала из-за

неполного размагничивания цилиндрических или прямоугольных ферромагнитных сердечников. Обусловлено это двумя причинами. Цилиндрические или прямоугольные сердечники обладают неоднородной магнитной

10 структурой по длине, поэтому они размагничиваются не полностью даже при больших начальных амплитудах экспоненциально затухающего переменного магнитного поля. Кроме того, размагничивание ферромагнитных сердечников высокочастотным, затухаю15щим в течение непродолжительного времени переменным магнитным полем не является оптимальным, так как при этом не удается избавиться от .остаточной намагниченности и, соответственно, от ложного сигнала в

20 приемном тракте.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с обмоткой перемагничивания, подключенной к источнику тока перемагничивания, и двумя последовательно соединенными сигнальными обмотками , другие выводы которых подключены к обкладкам конденсатора и к выходным шинам, размагничивающую обмотку, введен генератор колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов, а ферромагнитный сердечник выполнен составным из кольцевого ферритового сердечника и двух кольцевых ферритовых концентраторов, причем перемагничивающая обмотка размещена на кольцевом ферритовом сердечнике, а размагничивающая обмотка состоит из двух секций, размещенных на кольцевых ферритовых концентраторах, на которых намотаны рядовые сигнальные обмотки, расположенные симметрично относительно вертикальной оси составного ферромагнитного сердечника, размагничивающая обмотка подключена к генератору колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов. На чертеже представлена схема устройства Jlля измерения параметров магнитного поля. Устройство содержит составной ферромагнитный сердечник, включающий ферритовый сердечник 1 и ферритовые концентраторы 2 и 3, обмотку 4 перемагничивания, размагничивающие обмотки 5 и 6, сигнальные обмотки 7 и 8, конденсатор 9, источ10 тока перемагничивания и генераник1 колоколообразных низкочастотных тор радиоимпульсов. Устройство работает следующим образом. Под действием протекающего в обмотке 4 тока сердечник 1 изменяет свое магнитное сопротивление с частотой, в два раза выше частоты W источника 10 тока перемагничивания. В результате изменения суммарного магнитного сопротивления составного ферромагнитного сердечника в сигнальных обмотках 7 и 8 наводится ЭДС полезного сигнала, ее параметрическое усиление осуществляется контуром, образованным из индуктивности обмоток 7 и 8 и конденсатора 9 и настроенным на вторую гармонику частоты тока перемагничквания. Генератор 11 вырабатывает радиоимпульсы с частотой заполнения и частотой следования, определяемыми динамикой изменения пространственной ориентации составного ферромагнитного сердечника или скоростью изменения во времени параметров измеряемого магнитного поля. Амплитуда, максимальная длительность и частота .1 (S в 10- 15 раз ниже W ) радиоимпульса выбираются такими, чтобы имело место оптимальное размагничивание концентраторов 2 и 3, а его форма - с учетом устранения нежелательных переходных процессов в приемном тракте. В момент появления радиоимпульса в цепи размагничивающих обмоток 5 и 6 возникает ток, при этом происходит изменение с частотой 25 магнитного сопротивления концентраторов 2 и 3 и появление в спектре регистрируемого сигнала комбинационных составляющих четных гармоник полезного и размагничивающего сигналов. Эти составляющие ослабляются контуром, приемным трактом и не создают дополнительной погрешности измерения в случае указанного соотношения частот cJ и 5 и высокой избирательности приемного тракта. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения благодаря снижению порога чувствительности практически до уровня магнитных щумов ферромагнитного сердечника и щумов приемного тракта. Формула изобретения Устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее ферромагнитный сердечник с обмоткой перемагничивания, подключенной к источнику тока перемагничивания, и двумя последовательно соединенными сигнальными обмотками, другие выводы которых подключены к обкладкам конденсатора и к выходным щинам, размагничивающую обмотку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен генератор колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов, а ферромагнитный сердечник выполнен составным из кольцевого ферритового сердечника и двух кольцевых ферритовых концентраторов, причем перемагничивающая обмотка размещена на кольцевом ферритовом сердечнике, а размагничивающая обмотка состоит из двух секций, размещенных на кольцевых ферритовых концентраторах, на которых намотаны рядовые сигнальные обмотки, расположенные симметрично относительно вертикальной оси составного ферромагнитного сердечника, размагничивающая обмотка подключена к генератору колоколообразных низкочастотных радиоимпульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 368560, кл. G 01 R 33/00, 25.01.71. 2. Авторское свидетельство СССР № 629516, кл. G 01 R 33/00, 12.07.76 (прототип) .