Магнитооптический преобразователь напряженности импульсных магнитных полей

 

Изобретение относится к магнитометрии и предназначено для измерения импульсных магнитных полей. Цель изобретения - повышение точности. Преобразователь содержит источник 1 поляризованного излучения , первичный преобразователь 2, бианализатор 3, фотоприемники 4 и 5 и дифференциальный усилитель 12. Для достижения цели между фотоприемниками 4 и 5 и соответствующими входами дифференциального усилителя 12 включены последовательно усилители 6 и 7 с регулируемыми коэффициентами усиления и амплитудные детекторы 8 и 9. При этом выходы амплитудных детекторов соединены с управляющими входами усилителей через соответствующие формирователи 10 и 11 управляющих сигналов. Источник 1 выполнен импульсным. При этом fM fMaicc. Тф 1 Лмин , где fH - частота накачки импульсного источника 1; Тф - постоянная времени формирователей 10 и 11; мин и fMaicc - соответственно нижняя и верхняя границы спектра измеряемого магнитного поля. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (й)) (st)s G 01 R 33/032

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю

О

М

ЬЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4494351/21 (22) 20.07.88 (46) 15.02.91. Бюл. М 6 (71) Научно-производственный коллектив

"Сатурн" (72) Я.Л.Буртов, В.Е.Вагин, А.Д.Кочубей и А.А.Фалин (53) 621.317.44(088.8) (56) Massey G.À. et al. Applied Ор0сз, 1975, v.14, М 11, р,2712 — 2719.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1012163, кл. G 01 R 33/02, 1983. (54) МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ (57) Изобретение относится к магнитометрии и предназначено для измерения импульсных магнитных полей. Цель изобретения— повышение точности. Преобразователь содержит источник 1 поляризованного излучения, первичный преобразователь 2, бианализатор 3, фотоприемники 4 и 5 и дифференциальный усилитель 12. Для достижения цели между фотопоиемниками 4 и 5 и соответствующими входами дифференциального усилителя 12 включены последовательно усилители 6 и 7 с регулируемыми коэффициентами усиления и амплитудные детекторы

8 и 9. При этом выходы амплитудных детекторов соединены с управляющими входами усилителей через соответствующие формирователи 10 и 11 управляющих сигналов.

Источник 1 выполнен импульсным. При этом fH > feaKc тф > 1/hewH где тн — частота накачки импульсного источника 1; тф — постоянная времени формирователей 10 и 11;

1мин и fMBKc — соответственно нижняя и верхняя границы спектра измеряемого магнитного поля. 1 ил.

1628022

55

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения напряженности импульсных магнитных полей.

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения погрешности преобразования.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого преобразователя, Магнитооптический преобразователь содержит источник 1 импульсного поляризованного излучения, оптически соединенный с первичным фарадеевским преобразователем 2, который оптически связан с бианализатором З.оси пропускания которого ориентированы под углами +45 и -45 относительно плоскости поляризации излучения источника, первый 4 и второй 5 фотоприемники, соединенные с бианализатором 3, первый 6 и второй 7 усилители с регулируемыми коэффициентами усиления, подключенные входами к выходам соответственно первого 4 и второго 5 фотоприемников, первый 8 и второй 9 амплитудные детекторы, входы которых подключены к выходам первого 6 и второго 7 усилителей с регулируемыми коэффициентами соответственно, первый 10 и второй 11 формирователи управляющих сигналов, выходы которых подключены к управляющим входам соответственно первого 6 и второго

7 усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, а входы — к выходам соответственно первого 8 и второго 9 амплитудных детекторов, выходы первого из которых подключены к инвертирующему, а второго— к неинвертирующему входам дифференциального усилителя 12, выход которого соединен с выходом преобразователя.

Магнитооптический преобразователь работает следующим образом.

Оптическое излучение от источника 1 импульсного поляризованного излучения поворачивает плоскость поляризации в первичном преобразователе 2 на угол, пропорциональный напряженности магнитного поля, что приводит к изменению амплитуд оптических несущих на выходах бианализатора 3, причем, если на входе первого фотоприемника 4 амплитуда возрастает, на втором фотоприемнике 5 она уменьшается и наоборот. На выходах фотоприемников 4 и 5 формируется импульсное напряжение с частотой модуляции излучателя f,. Информация о напряженности магнитного поля содержится в модуляции амплитуды этих импульсов, причем глубина модуляции однозначно связана с напряженностью магнитного поля. Цепь, состоящая, например, из усилителя 6 с регулируемым коэффициентом усиления, амплитудного детектора 8 и формирователя 10 управляющих гигналов, стабилизирует среднее значение амплитуды электрических импульсов на входе амплитудного детектора 8. Следовательно, на выходах амплитудных детекторов 8 и 9 формируются сигналы разной полярности, амплитуды которых однозначно связаны с напряженностью магнитного поля и не зависят от уровней оптических мощностей на входах фотоприемников и от характеристик фотоприемников, Происходит определение глубины модуляции, которая не зависит от коэффициентов усиления преобразования и затухания в rll нейных устройствах.

С выходов амплитудных детекторов 8 и

9 сигналы поступают на дифференциальный усилитель 12, на выходе которого формируется выходной сигнал преобразователя, Для работы устройства должны выполняться следующие соотношения. Если спектр измеряемого поля содержит верхнюю частоту 1 и нижнюю частоту fM, то частота накачки источника поляризованного излучения 1„должна быть больше 1 зс, а постоянная времени формирователя управляющих сигналов тф больше 1/f >H.

Формула изобретения

Магнитооптический преобразователь напряженности импульсных магнитных полей, содержа ций оптически последовательно соединенные иСточник поляризованного излучения, первичный преобразователь и бианализатор, оси пропуска которого ориентированы под углами +45 и -45 относительно плоскости поляризации света, первый и второй фотоприемники, соответственно оптически соединенные с первым и вторым выходами бианализатора, и дифференциальный усилитель, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения. точности, в него введены два амплитудных детектора, два формирователя управляющих сигналов и два усилителя с регулируемыми коэффициентами усиления, подключенные входами к выходам соответственно первого и второго фотоприемников, входы первого и второго амплитудных детекторов подключены к выходам соответственно первого и второго усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, выходы первого и второго формирователей управляющих сигналов подключены к управляющим входам соответственно первого и второго усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, а входами — к выходам соответственно первого и второго амплитудных детекторов, выход первого ам1628022

Составитель И, Коновалов

Редактор А. Лежнина Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Заказ 339 Тираж 421 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 плитудного детектора подключен к инвертирующему, а выход второго амплитудного детектора — к неинвертирующему входам дифференциального усилителя, источник поляризованного излучения выполнен импульсным, при этом fs > fearc, тф > 1/ мин, где fH — частота накачки импульсного источника поляризованного излучения; гф— постоянная времени формирователей управляющего сигнала; 1мин, fMaxc соответст5 венно нижняя и верхняя границы спектра измеряемого магнитного поля.