Устройство для измерения импульсного магнитного поля

 

Изобретение относится к способам магнитных измерений с помощью феррорезонансных приборов и может быть использовано в составе спектрометров ферромагнитного, ядерного, магнитного и других резонансов, для получения которых необходимо магнитное поле напряженностью 10 -108Э. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений в заданном интервале напряженностей магнитного поля. Устройство содержит соленоид 1, управляемый источник 2 питания соленоида , ВЧ-генератор 3, генераторы 4,5 гармоник с феррорезонансными датчиками 6, 7i один из которых находится в рабочей зоне соленоида, а -г второй - вне ее, СВЧ - детекторы 8, 9 и блок 10 регистрации и индикации. Предлагаемая совокупность признаков обеспечивает выработку за один цикл измерений 20-30 информационных CHI- налов, что не менее чем в 5 раз по сравнению с прототипом улучшает вероятностную оценку измеряемого ма:- нитного поля и на порядок увеличивает быстродействие измерений, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4759889/21 (22) 20.11.89 (46) 30,08.92. Бюл, Р 32 (71) Научно-исследовательский институт "Домен" (72) В.Д.Воронков и В.О,Котовой (56) Авторское свидетельство СССР

1." 497538, кл, С. 01 R 33/00, 1970, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к способам магнитных измерений с помощью феррорезонансных приборов и может быть использовано в составе спектрометров ферромагнитного, ядерного, магнитного и других резонансов, для получения которых необходимо магнитное поле напряженностью 10 -10 З, Цель

Изобретение относится к технике магнитных измерений с помощью феррорезонансных приборов и может быть использовано в составе спектрометров ферромагнитного, ядерного магнитного и других резонансов, для получения которых необходимо магнитное поле напряженностью 1О

10В 3, Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений в заданном интервале напряженностей магнитного поля.

На фиг,! представлена функциональная схема устройства, не содержащего соленоид 1, управляемый

„„SU „„1758613 А1

2 изобретения — повышение точности и быстродействия измерений в заданном интервале напряженностей магнитного поля. Устройство содержит соленоид 1, управляемый источник 2 питания соленоида, ВЧ-генератор 3, генераторы 4,5 гармоник с феррорезонансными датчиками 6, 7, один из которых находится в рабочей зоне соленоида, а . второй — вне ее, СВЧ вЂ” детекторы 8, 9 и блок 10 регистрации и индикации.

Предлагаемая совокупность признаков обеспечивает выработку за один цикл измерений 20-30 информационных сигналов, что не менее чем в 5 раз по сравнению с прототипом улучшает вероятностную оценку измеряемого магнитного поля и на порядок увеличивает быстродействие измерений. 3 ил.. источник 2 питания соленоида, В генератор 3, генераторы 4,5 гармоник с феррорезонансными датчиками

6, 7, СВЧ-детекторы 8, 9, блок 10 регистрации и индикации.

На фиг.2 изображены вид измеряемого магнитного поля (а) и связанные с ним выходные сигналы генера-торов гармоник, на фиг,3 — схема соленоида.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производят калибровку устройства. При этом сигнал с ВЧгенератора 3 поступает на два генератора 4 и 5 гармоник. У основного

3 1758613 4

50 генератора 4 гармоник феррорезонансный датчик 7 находится вне рабочей зоны соленоида 1, У вспомогательного генератора 5 гармоник феррорезонансный датчик б находится в рабочей зоне соленоида, в которую затем помещают исследуемь>й образец. В результате такого размещения ферро" резонансный датчик генератора 4 гармоник оказывается в более слабом поле, чем у генератора 5 гармоник, и сигнал на его Выходе при разряде источника 2 через соленоид 1, т.е, при импулЬсном магнитном поле (фиг. 2,а), будет иметь вид, представленный на фиг.2,6, а на выходе генератора 5 гармоник - сигнал как на фиг.2,в, Далее сигналы с гене". ратора 4 гармоник через детектор 8 поступают на первый вход блока 10 регистрации и индикации, а с генера-, тора 5 гармоник через второй СВЧдетектор 9 на другой вход блока 10.

На третий вход блока 10 поступает сигнал ВЧ-генератора 3, В блоке 10 осуществляется обработка сигналов и определение Дс = t - с, где Дс— разность по времени получейия первой гармоники частоты ВЧ-генератора после генераторов 4 и 5 гармоник.

По разности b.t и функциональной зависимости ДГ = F(ht.) в блоке 10 определяется ДГ и вводится в блок памяти, где и хранится. Раписанный сигнал разности частот 6f по команде оператора поступает в ВЧ-генератор для коррекции его частоты, При этом частота ВЧ-генератора уменьшается на b,f, а в последующей математической обработке спектра это изменение не учитывают, т.е. принимается спектр вида 2,г, считая, что частота осталась без изменений на ДГ, B режиме измерения устройство работает следующим образом.

Сигнал ВЧ-генератора 3 поступает в генератор 4 гармоник и далее через

СВЧ-детектор 8 на первый вход блока

10, на другой вход которого поступает сигнал с ВЧ генератора для определения номера гармоник..При подаче команды оператора в источник

2 питания соленоида происходит его подключение к соленоиду и разряд накопительных элементов, при котором формируется импульс магнитного поля, Этот импульс перестроит феррорезонансный датчик генератора 4 гармоник и позволит получить сигналы, представленные на фиг.2,г. В блоке 10 при определении частоты соответствующей п-й гармоники не добавляется полученная ранее поправка Дй и в результате чего определяется мгновенное значение на10 пряженности магнитного поля в рабочей зоне. Рабочая зона соленоида при этом может быть занята исследуемым образцом. При этом сигнал с измерительной аппаратуры от исследуемого образца может быть, как и в режиме калибровки, введен в блок 10 и после определения его положения относительно величины магнитного поля выведен на индикатор.

Технико-экономический эффект от предлагаемого устройства состоит в значительном увеличении производительности работы устройства и увеличения точности определения вели25 чины магнитного поля, при котором возник сигнал от исследуемого образца, Формула изобретения

30 Устройство для измерения импульсного магнитного поля, содержащее последовательно соединенные управляемый источник питания и соленоид, первый и второй феррорезонансные датчики, установленные соответственно в рабочей зоне соленоида и вне ее, высокочастотный генератор, первый и второй СВЧ-детекторы, а также блок регистрации и индикации, пер40 Вый и ВТОРОЙ вхОды кОтОРОГО пОдклю чены к соответствующим выходам СВЧдетекторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности и быстродействия измерений в задан ном интервале напряженностей магнитного поля, в него введены первый и второй генераторы гармоник, первые входы которых подключены соответст" венно к первому и второму выходам высокочастотного генератора, вход кокоторого подключен к первому выходу блока регистрации и индикации, третий вход которого подключен к третьему выходу высокочастотного гене" ратора, при этом феррорезонансные датчики подключены соответственно ко вторым входам генераторов гармо" ник, выходы которых подключены соответственно ко входам СВЧ-детекторов.

1758633

Составитель Г, Клитотехнис

Редактор Т.Орловская Техред Корректор д.Долинин

Заказ 2999 Тираж Подписное

BHHHIiH Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-нчдательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,lО1