Устройство для измерения напряженности импульсного магнитного поля Советский патент 1983 года по МПК G01R33/02 G01R33/32 

(Sk) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

1

изобретение относится к магнитометрик) и предназначено для измерения напряженности магнитной составляющей электромагнитного импульса.

Известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее высокочастотный гейератор, приемник, выполненный в виде детектора, регистрирующий прибор и ферритовый сердечник. Устройство снабжено модулятором, рупорным ю излучателем и наклонным полупрозрачным зеркалом 1 3Однако рупор приемного тракта подвержен влиянию электрического поля, что вносит искажения в измерении магнитного поля в условиях воздействия электромагнитного импульса.

1аиболее близким к изобретению является датчик магнитного поля, состо-20 ящий из светонепроницаемого корпуса, осветителя, рамки с кварцевыми растяжками на которых подвешены элементы передатчика - магнит с закрепленными

на нем поляризационным светофильтром и балансиром. Неподвижный поляризационный светофильтр размещен в корпусе светоприемника, который в свою очередь при помощи втулки закреплен в корпусе датчика. Фотосопротивление приемника света соединено электрически с мостовой схемой, в диагональ которого включен индикатор.

При измерениях внешнего поля ма1- нит поворачивается на растяжках. Вместе с магнитом поворачивается и поляризационный светофильтр относительно неподвижного светофильтра. Тем самым изменяется освещенность фотосопротивления светоприемника.. Изменение сопротивления последнего вызывает разбалансировку моста и появление выходного сигнала, фиксируемого индикатором 2J Однако известный датчик работоспособен лишь в условиях отсутствия механических колебаний, так как они вызывают перемещение магнита и вносят по3 s грешность в измерения. Кроме того, д чик способен реагировать в основном на действие низкочастотных магнитных полей вследствие относительно большо инерционности чувствительного элемен та. Цель изобретения - повышение досто верности измерений при воздействии ме ханических колебаний и расширение час тотного диапазона измеряемых сигналов Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения напряженности импульсного магнитного поля содержащем осветитель, передатчик, приемник света и регистрирующий прибор , вход которого соединен с выходом приемника света, передатчик выполнен в виде акустооптической ячейки, сочле ненной с магнитоакустическим преобразователем, причем вход и выход акустооптической ячейки, связаны соответст венно с выходом осветителя и входом приемника совета. Кроме того, акустооптическая ячейка имеет форму параллелепипеда, а связь акустооптической ячейки, осветителя и приемника света осуществлена с помощью стекловолоконных оптических линий связи. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит осветитель 1, в качестве которого используется оптический квантовый генератор, передат чик, включающий магнитоакустический преобразователь 2 и акустооптическую ячейку 3, приемник 4 света, регистри рующий прибор 5 и стекловолоконные оптические линии 6 связи. Оптический квантовый генератор, фотоприемник и регистратор расположены вне поля действия регистрируемого импульсного магнитного поля и помещены в электромагнитный экран. В основу устройства положено явление дифракции света на ультразвуке. Для повышения эффективности дифрак ции света на ультразвуке геометрия акустического взаимодействия обеспечивается так, что свет падает на зву ковой пучок под углом Брэгга, что особенно важно придифракции света на высокочастотном звуке (100 МГц), при этом угол Брэгга определяется из выра жения .. с V-yr ОБ угол Брэгга; где CL - скорость ультразвука в материале акустооптической ячейки;Л - длина волны света, проходящего через акустооптическую ячейку; f - частота ультразвуковых колебаний. При этом учитывается конечная расходимость как световых, так и акустических пучков, которая характеризуется величинами -Ь.ог --Л а яак. где X - длина волны света; Л - длина волны ультразвука; d - характерный размер светового D - характерный размер акустооптической ячейки. Устройство работает следующим образом. При воздействии импульсным магнитным полем на магнитоакустический преобразователь 2 в нем происходит преобразование колебаний магнитного поля в ультразвуковую волну, которая, проходя через акустооптическую ячейку 3, управляет интенсивностью светового луча, излучаемого осветителем 1 и проходящего через акустооптическую ячейку 3. . Промодулированный по интенсивности луч света поступает на приемник света, в котором происходит преобразование светового сигнала в электрический. С выхода приемника k света электрический сигнал поступает на вход регистрирующего прибора 5. По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет более широкий частотный диапазон измеряемых сигналов, что является следствием уменьшения инерционности элементов передатчика, а также отсутствует влияние механических колебаний устройства на результаты измерений и увеличена механическая прочность передатчика. Изобретение обеспечивает измерение импульсного магнитного, поля напряженностью 1-105 А/м с частотным диапазоном Ю-10 Гц. Формула изобретения . 1. Устройство для измёрён1;1Я напря- . женности импульсного магнитного поля. 59 содержащее осветитель -передатчик, приемник света и регистрирующий прибор, вход которого соединён с выходо приемника света, о т л и in а ю щ е е с я тем/что, с целью повышения до стоверности измерений при воздействи механических колебаний и расширения частотного диапазона измеряемых сигналов, передатчик выполнен в виде акустооптической ячейки, сочлененной с магнитоакустическим преобразователем, причём вход и выход акустооптической ячейки связаны соответственно с выходом осветителя и входом приемника света.

J/fftff//fc/rref 6/ 3 2. Устройство по п. 1 о т л ичаю щ е е с я тем, что акустооптическая ячейка имеет форму параллелепипеда, а связь акустооптической ячейки, осветителя и приемника света осуществлена с помощью стекловолоконных оптиче- ских линий связи. Источники и(«|)ормации, принятые Во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 713829, кл. G 01 R 33/02, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР (Р 69105, кл. G 01 R 33/02, 1973 (прототип) .