Магнитооптический преобразователь напряженности импульсных магнитных полей

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ХЮЦ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н вто СкоМУ свиДЯтЕЛ ВУ (21) 336169 М18-21 .. (22) 08 12.81 (46) 15.04.83. Бюа. М 14

: (72) А. В. Боголюбов и В. В. Панин

;: (71) Московский ордена Трудового Крас ного 3 st инженернофизический инсти-

"Т . . (53) 621.317.44 (088.8) (56К Bobbio S.,Ое Henna L.;Ф greco О.

Sull i mpfego dell

2. S. Saito, I. Hamasakl, Y. Fuyu,, К. Yokogama. Development of the La acr Transformer for EHV Power Transmission Lines. 1ЕЕЕ Journal of Quantum Electronics, у. ОЕ-З, Ж 11, .р- 589 597 (прототип). (54) (57) МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ИМ„Я0„„1012163

П УЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ:,.ПОЛЕЙ, содержаший лазер, оптически связанные первичный преобразователь, двупреломляющий поляризатор, оси пропускания которого ориентированы под углами +45 и.

-45 с относительно плоскости поляризации света лазера, и первый и второй фотоприемник, один из которых подключен к инвертируюшему входу, а второй - к неинвертирующему входу. дифференциального усилителя, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых полей, в него введены cseтоделнтельная пластинка расположенная, между лазером и первичным преобразователем, третий фотоприемник, входом опти-Q чески связанный со светоделительной пластинкой, усилитель, вход которого подключен к выходу указанного фотоприем ника, а к выходу усилителя подключены своими вторыми входами первый и второй фотоприемники.

Феей

4:0 иииа

Ю ив

1012163

Изобретение Относится к измеритель- тий фотоприемник входом опгически свя ной технике и предназначено для измере- занный со светоделительной пластинкой, ния напряженности быстропеременных усилитель, вход которого подключен к выимпульсных магнитных полей. ходу указанного фотоприемника, а к высоИзвестны магнитооптические преобра- 5 ду усилителя подключены своими вторыми эователи для измерения напряженности входами первый и второй фотоприемники. импульсных магнитных полей, работаю- Шум магнитооптического преобраэовашие на жнове эффекта Фарадея, в кото- теля .определяется шумами фотоприемника рых ось пропускания;анализатора ориен- и дифференциального усилителя H носит тирована под углом 45© относительно аддитивный характер. плоскости поляризации света лазера, и На чертаке представлена структурная поэтому зависимость выходного сигна- схема устройства. ла магнитооптического преобразователя яагнитоо тический преобразователь

or величины напряженности магнитного по- содержит лазер 1, светоделительную

as Н практически линейна при углах по- 1» пластинку 2, первичный преобразователь ворота плоскости поляризации света в пер-, 3, двупреломлякп(ий doaspHearop 4, первичном преобразователе вый, в торой и.третий фотОприемники 5 с ()1- 11, 7, усилитель 8, дифференциальный усиОднако, порог чувствительности в этом литель 9. случае определяется величиной паразитных флукгуапий торса фотоприемника, обус- Устройство работает следующим обраловленных в основном нестабильностью зом. мощности излучения лазера д Щ), средне- Плоскополяризованный свет (Рс ) лаэеквадратичное значение которых много ра 1 делится(светоделительной пластинбольше по величине шумов фотоприемников.2» кой 2 на два луча са. и б так, что

Наиболее близким к изобретению.по длЯ мощностей (Рс), Р ) излУчениЯ лу.технической сущности является устройство, чей а и Ь, выполняется соотношение которое содержит лазер первичный пре . PgCC P+(< 0. Плоскость поляризации ауобрыоватЬ, ДВупреЛОПй ри - %0I HOBDPa aers в первиноМ npe06pl тор, используемый в качестве анализатора,з0 эователе На угол Ч(н) под действием " оси пропускания которого ориентированы м "тного ао . ВУпреломлЯихций aoas под углами +45 и -45 относительно пло-, Ризатор 4..делит луч с4 на два луча, скости поляризации света лазера, два фото- изменения мощностей которых обусловприемника, дифференциальный усилитель. иены как полезным сигналом, так и неОдин фотоприемник подключаей к инверти- з стабильностью мощности излУчениЯ лазе. Руюшему входу, второй - к неинвертирую ра. Один луч поступает на первый фотошему входу дифференциального .Усилите приемник 5, второй вЂ” на второй фотоприля 2 1. емник 6. Парафаэные составляквцие сигНедостаток прототипа состоит в том, Haaos фотоприемников 5 и 6.усйливаются, что шум устройства определяется шума- 40 а синфазные подавцяются дифференциаль ми фотоприемника и дифференпиального ным Ус Япстелемй Луч Ь,изменениЯ мощутеля и носи ддииный харар ности торого Обуловены "ько недля узкого диап азона полей. стабильностью мощности аааера, преобцель:изо(зетения - Расширение диаса- Разуется в электрический сигнал третьэона измеряемых полей. . 45 . его фотоприемника 7. Этот сигнал, усиленПоставленная цель достигается тем, HMI Усили елем 8, постУпает на фотопРи(.что в магнитооптический преобраэова- .емиики 5 и 6 >ocpe@crHoM регупированйя тель, содержащий лазер, оптически свя- напряжения. питания изменяет: их чувст занные первичный преобразователь, дву- ительность >рна величину d 5(4), пропреломлякзпий поляризатор, оси пропуска)- О, HopHHoHa)H Hm д Р:(t ) . .тогда сигналы ния которого ориентированы под углами На входах дифференциального усилителя

+45ОИ -45о относительно плокости поля- 9 (+ (+ ) и 1 (ф) определяются выризапии света лазера, первый и второй ражениями фотоприемники, один из которых подключен к июертирушшему входу, а второй - i (t)= вЂ” (о +d 5ЩР ед Р(к))(Ф2 у(Н)) к не рр ему входу фф.рен, »5 2 0 ното уоишеаели,,введенм оветоделителв-:а (й)= (5 +d"S(t)l(p +ау p(t))(1-2Ч(Н)) ная пластинка, расположенная межд ) аа- 0 0 0 зером и первичным преобразователем тре- (<) 3 1012163 4

Ah бирается таким образом, чтобы юипол- нитооптнческого преобразователя, аыбран» нялось условие ного в качестве прототипа.

При одннакоиык параметрах первичных

p S®- S+c ) () s преобразователей лазеров, фотоприемнич ков, дифференпи альных усилителей иэ с учетом;кот рого отношение сигнал/ сравнения выражений (l) и (3) следует, шум на вщсоде дифференпиального усилителя определяется выражением ф О (, )

Ню dëðи.yp s %(n) Составитель Г. Змиевская

Редактор М. Товтин Техред Л.Пекарь Корректор Л. Бокшан

Заказ 2754/56 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?К-35, Раушская наб.; д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ъ2 где f8 Pg)3 - среднеквадратичное значение величины квадрата флуитуапий мошности излучения лазера д Р ). - сумма среднеквадратичных значений шумов фотоприемниюв и дифференциального усилителя.

Из выражения (3) следует, что порог чувствительности данного устройства олределяется шамами фотоприемников дифференлиального усилителя и фактнчеоВеличина отношения, стоящею о В spi-

:вой части (4), для типаЫк газовых и: лазеров с непрерывным излучением составляет несколько десятков. Таким обра зом применение данного устройства позволяет увеличить величину пола Hos

- несколько десятков, раэ по.сравнению с . рр;прототипом и, эа счет этого, примерно .во столько же раз расширить диапазон измеряемых.попей, в котором шум магнитооптического преобрам ателя ащюделяется шумами фотоприемников и дйф2$ ференпиа льного усилителя и носит аддитивный характер.

Магнитооптический преобразователь напряженности импульсных магнитных полей

Устройство для измерения переменного магнитного поля // 1004925

Устройство для измерения напряженности постоянного магнитного поля // 1004924

Измеритель напряженности переменного магнитного поля // 1002993

Устройство для измерения параметров магнитного поля // 1002992

Приемный контур сверхпроводникового градиентометра // 997533

Способ измерения напряженности нестационарного магнитного поля в полосковых линиях // 996960

Устройство для измерения магнитного потока // 995611

Изобретение относится к устройствам для магнитных измерений и может быть использовано в георазведке Известно устройство для измерения магнитного потока, содержащее сверхпроводящий контур с переходом Джозефсона, индуктивно связанный с резонансным контуром, подключенным через модулятор к генератору высокой частоты и к усилителю высокой частоты , связанному через амплитудный детектор с входом синхронного детектора , другой вход которого соединен с первым выходом генератора низкой частоты йлход синхронного детектора , индуктивно связанный с резонансным контуром, подключенным к выходу модулятора , первый блок опорного сигнала, первый выход .которого соединен с выходом модулятора, а второй выход с вторым входом синхронного детектора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений , в него дополнительно введены последовательно соединенные второй блок опорного сигнала, второй синхронный детектор и узкополосный фильтр низких частот, при этом второй выход второго блока опорного сигнала соединен с первым входом модулятора , выход узкополосного фипьтра « связан с вторым входом модулятора, а (Л второй вход второго синхронного детектора соединен с выходом амплитудного детектора, при этом соотношение частот сигналов первого и второго выходов второго блока опорного сигнала выбрано нечетнымо СО QO ел а соединен с входом интегра:тора, выход которого подключен на резонансный контур, к которому также подключен выход генератора низкой частоты

Модулятор для магнитомодуляционного датчика // 995032

Тесламетр // 993179

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения угловых величин в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640