Устройство для измерения компонент вектора магнитной индукции

 

О П И C А - - Н -И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

04030

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 07.Х.1971 (№ 1705312/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 27.III.1974

М. Кл. б 01г 33/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иаооретений и открытии

УДК 621,317.44 (088.8) Авторы изобретения

Ю. В. Афанасьев, Л. Я. Бушуев и В. П. Порфиров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОНЕНТ

ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения ортогональных компонент вектора магнитной индукции в заданном объеме пространства.

Известные устройства характеризуются тем, что каждый преобразователь направленного действия помещают в индивидуальную катушку и располагают ортогонально один другому в магнитном поле. Выходные сигналы первичных преобразователей подаются на усилительно-преобразовательные устройства, с выхода которых токи обратной связи заводятся в соответствующие катушки так, что в каждом первичном преобразователе автоматически компенсируется только продольная составляющая вектора магнитной индукции, совпадающая с направлением магнитной оси преобразователя.

Однако известные устройства характеризуются невысокой точностью, обусловленной влиянием поперечных компонент вектора магнитной индукции.

Для повышения точности измерения предлагаемое устройство снабжено ортогонально расположенными, катушками, например коль. цами Гельмгольца, через которые пропускают токи обратной связи от соответствующих измерительных преобразователей так, что продольные и поперечные компоненты переменного поля одновременно и автоматически компенсируются во всем объеме, занимаемом первичными преобразователями, а их величина зависит от глубины обратной связи.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — график оценки индукции, наводимой в первичном преобразователе от поперечной компоненты поля.

1О Устройство содержит три пары ортогонально расположенных катушек 1, первичные преобразователи 2 и усилительно-преобразовательные устройства 3. Последние состоят из каналов

4 прямого преобразования, регистрирующих

1 приборов 5 и каналов 6 обратного преобразования.

Устройство работает следующим образом.

Три пары ортогонально расположенных катушек 1, в центре которых находятся первич20 ные преобразователи 2, направленные вдоль осей катушек, помещают в измеряемое магнитное поле.

Сигналы от первичных преобразователей подают на устройства 3 и через каналы 4 прямо25 го преобразования — на регистрирующие приборы 5, а через каналы 6 обратного преобразователя — в соответствующие пары катушек 1.

Погрешности измерения определяют следуЗО ющим образом.

404030 где Вх,  — продольная и поперечная компоненты вектора поля.

При этом погрешность от поперечной компоненты поля будет

ЬВх = Вх з1п а. (2) На основании фиг. 1 имеют, равенства Bz — В,=Bz (3) В, =ВЕК, где В„. — поле компенсации в катушках, создаваемое током обратной связи;

Систему координат О, Y, Z связывают с осями ортогональных катушек (см. фиг. 1), которые не меняют своего пространственного положения.

Относительно этих осей ориентированы магнитные оси первичных преобразователей. Магнитная ось первичного преобразователя изменяется в пространстве из-за непостоянства амплитуды поля возбуждения, тряски, несовершенства технологии изготовления преобразователей и т. д. Считают, что магнитная ось преобразователя изменила свое положение относительно продольной оси катушки на угол а, Пусть угол и компоненты поля В и Вх лежат в плоскости XOZ, как показано на фиг. 2. На основании фиг. 2 погрешность от смещения магнитной оси преобразователя определяется следующим образом:

ЬВх — Вх —  — Bz sin а + Вх (1 — cos а), (1) К, P — коэффициенты передачи канала прямого и обратного преобразования соответственно.

Из выражений (3) находят значение поперечной компоненты поля, действующей на первичный преобразователь — Bz (1 — E), (4)

1 + К.:

10 где c=gP(1+ Кр) — глубина обратной связи.

Таким образом, погрешность измерения от действия поперечной компоненты поля будет равна

ЬВх — — Bz(1 — <) sin а. (5)

При значении КР=100или =0,99 погрешность измерения будет значительно меньше, чем в известных устройствах.

Предмет изобретения г0

Устройство для измерения компонент вектора магнитной индукции, содержащее ортогонально расположенные первичные преобразователи направленного действия катушки и

2s усилительно-преобразовательные устройства, охваченные обратной связью, отличающееся тем, что с целью повышения точности измерения, оно снабжено ортогонально расположенными катушками, например кольцами ГельмЗО гольца, в центре которых расположены преобразователи, а катушки соединены с соответствующими усилительно-преобразовательными устройствами.

404030

Фиг.1

Фиг z Составитель И. Ардашева

Техред Е. Борисова

Корректор Е, Михеева

Редактор Т. Иванова

Типографии, пр Сапунова, 2

Заказ 660/18 Изд. № 174 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 475