Датчик магнитного поля

 

Изобретение относится к технике измерения магнитных полей. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых величин в сторону больших значений. Цель достигается тем, что в датчике магнитного поля, содержащем вакуумный баллон с размещенными в нем катодом и четным количеством анодов, анодный узел образует две равноудаленные от плоскости симметрии устройства секции, причем зазор между анодами каждой секции отстоит от плоскости симметрии на расстояние, равное 3/2 полуширины оксидного покрытия, между катодом и секциями анодов установлен V-образный электрод, изготовленный из материала, обладающего вторично-эмиссионными свойствами, угол между плоскостями которого составляет 90°, а вершина повернута к катоду, и два дополнительных плоских электрода без вторично-эмиссионных свойств, плоскости дополнительных электродов параллельны сторонам V-образного электрода, ширина дополнительных электродов равна ширине стороны V-образного электрода, а центры дополнительных электродов удалены от плоскости симметрии на расстояние от зазоров между анодами до нее, дополнительные плоские и V-образный электрод электрически соединены между собой и подключены к отдельному источнику напряжения. Аноды, равноудаленные от плоскости симметрии, электрически соединены и образуют плечи мостовой измерительной схемы, с диагонали которой снимается выходной сигнал 1 ил. (Л С

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723891/21 (22) 24.07.89 (46) 15.10.91. Бюл. М 38 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Ю . А . Б ы с т р о в, Е . Н . л à r р а н и ч н ы и и С.Н.Заграничный (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 612193, кл. G 01 R 19/00, 1977. (54) ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к технике измерения магнитных полей, Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых величин в сторону больших значений. Цель достигается тем, что в датчике магнитного поля, содержащем вакуумный баллон с размещенными в нем катодом и четным количеством анодов, анодный узел образует две равноудаленные от плоскости симметрии устройства секции, причем зазор между анодами каждой секции отстоит от плоскости симметрии на расстояние. равИзобретение относится к технике измерений полей, в частности магнитных, и мо- жет быть использовано в датчиках магнитной составляющей электромагнитного поля, изменяющегося по произвольному закону в широкой полосе частот.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений.

На чертеже представлена конструкция датчика колла, Датчик представляет собой электродную систему, расположенную в вакуумном баллоне и состоящую иэ плоского катода 1, „„SU 1684696 А1 ное 3/2 полуширины оксидного покрытия, между катодом и секциями анодов установлен V-образный электрод, изготовленный из материала, обладающего вторично-эмиссионными свойствами, угол между плоскостями которого составляет 90О. а вершина повернута к катоду, и два дополнительных плоских электрода беэ вторично-эмиссионных свойств, плоскости дополнительных электродов параллельны сторонам Ч-образного электрода, ширина дополнительных электродов равна ширине стороны V-образного электрода, а центры дополнительных электродов удалены от плоскости симметрии на расстояние от зазоров между анодами до нее, дополнительные плоские и

V-образный электрод электрически соеди- 3 нены между собой и подключены к отдельному источнику напряжения, Аноды, равноудаленные от плоскости симметрии, электрически соединены и образуют плечи мостовой измерительной схемы, с диагонали которой снимается выходной сигнал. 1 ил. имеющего оксидное покрытие 2 шириной 2l; расположенных на расстоянии от катода плоских анодов 3, 4 и 5, 6, причем разноудаленные от плоскости симметрии аноды электрически соединены между собой: 3-й с 5-м, а 4-й с 6-м; Ч-образного электрода 7, расположенного между анодами и катодом 1, вершина электрода повернута к катоду, и он выполнен из материала с вторично-эмиссионными свойствами; расположенных параллельно плоскостям Ч-образного электрода двух дополнительных электродов 8 и 9, причем их центры отстоят от плоскости симметрии на расстояние, равное 3/2 1. На такое же

1684696 расстояние отстоят от плоскости симметрии и зазоры между анодами, Ч-образный электрод 7 и дополнительные электроды 8, 9 электрически соединены между собой и подключаются к отдельному источнику напряжения.

Соединенные в группы аноды 3, 5 и 4, 6 нагружены на резисторы 10 и 11, образуя дифференциальную схему, с диагонали которой снимается выходной сигнал.

Датчик помещают в магнитное поле, направление которого совпадает с геометрической осью катода.

Датчик работает следующим образом, При подключении к источникам питания (подаче напряжения на аноды, на Ч-образный электрод и появляется электронный поток, Он проходит вторично-эмиссионное умножение на Ч-образном электроде и делится в пространстве на два раздельных потока шириной I. Эти потоки попадают на секции анодов 3, 4 и 5, 6, причем при отсутствии измеряемого поля на равноудаленные аноды приходят одинаковые токи (токи на аноды 3 — 6 равны), и мостовая схема находится в состоянии баланса. Напряжение между точками А и Б равно нулю.

П ри размещении и редлагаемого датчика в магнитном поле, например, согласно ориентации, указанной на чертеже, отклонение потока в прикатодной области незначительно, и можно считать, что весь поток шириной 2I попадает между краями дополнительных электродов.

Разделенный в пространстве (на два) электронный поток попадает в прианодную область. В прианодиом пространстве отклонение существенно. В нашем случае происходит приращение токов М на анодах 4 и 6 и уменьшение токов Я на анодах 3 и 5, Это приводит к появлению на выходе схемы (между точками А и Б) напряжения, коррелированного с величиной измеряемой индукции Виэм, Отличием от прототипа является возможность подачи на аноды больших напряжений. В результате увеличивается (в

45 сторону больших величин) диапазон измеряемых индукций. Причем выигрыш в диапазоне может быть значительным. Так, например, увеличение анодного напряжения со 100 до 500 В приводит в предлагаемой конструкции к увеличению диапазона измеряемых величин более чем в 2 раза.

Таким образом, наличие в датчике V-образного вторично-эмиссионного и дополнительных электродов и, как следствие, разделение метрологического потока на две части, помещение этого разделенного потока в область больших напряжений приводит к значительному увеличению диапазона измерений в сторону больших величин.

Формула изобретения

Датчик магнитного поля, содержащий вакуумный баллон с размещенными в нем катодом и четным количеством анодов, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, анодный узел выполнен в виде равноудаленных от плоскости симметрии секций, причем зазор между анодами каждой секции отстоит от плоскости симметрии на расстояние, равное 3/2 полуширины оксидного покрытия катода, между катодом и секциями анодов установлен V-образный электрод из материала с вторично-эмиссионными свойствами, угол между плоскостями которого составляет

90О, а вершина повернута к катоду. и двух дополнительных плоских электродов из материала без вторично-эмиссионных свойств, плоскости дополнительных электродов параллельны сторонам V-образного электрода, ширина дополнительных электродов равна ширине стороны V-образного электрода, центры дополнительных электродов удалены от плоскости симметрии на расстояние до величины зазоров между анодами, дополнительные плоские и Ч-образный электрод электрически соединены между собой и подключены к отдельному источнику напряжения, а аноды, разноудаленные от плоскости симметрии, электрически соединены и образуют плечи мостовой измерительной схемы.

1684696

Составитель В. Величкин

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 3503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101