Магнитомодуляционный датчик
() 468201 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено04.01.74 (21) 1996587/18-10 (51) М. Кл.
Q 01 р 33/00 с присоединением заявки №Гооуда Ротненньй ноинтет
Совета Инннотроо СССР оо делам нзобретвннй н отнритнй (32) Приоритет
Опубликовано 25.04.75. Бюллетень ¹ 15
Дата опубликования описания 30.05,75 (53) УДК 621.317.44 (088.8) Э.A.Ìåëüíèêîâ, E. Ю. Кушарский и Г. Б. Волобуев (72) Авторы изобретения
Воронежский политехнический институт (71) Заявитель (54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК
Изобретение относится к области магнитных измерений.
Известные конструкции магнитомодуляционных датчиков с кольцевыми модуляторами имеют высокий уровень собственных шу- 5 мов и помех, не позволяющих получить высокие чувствительности.
Цель изобретения — снизить уровень шумов и помех.
Это достигается тем, что контактные части ферритовых стержней выполнены в виде полуколец, расположенных по обе стороны кольца перпендикулярно к его плоскости напротив центров прорезей, а оси стержней совпадают с осью кольца, перпендикулярной 15 к его плоскости.
На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого датчика„ на фиг. 2 распределение магнитных потоков в датчике„ на фиг. 3— действие компенсирующих катушек. 20
Датчик состоит из основного модулирующего кольца 1 с обмоткой возбуждения 2 и двумя диаметрально противоположными сквозными отверстиями 3, прорезанными в образующей поверхности кольца. Прорезь имсеT прямоугочьну;r> пор;.1v с широкимп стенками, параллельными тс plloBoé поверхности кольца. С кольцом-модулятором магнитно связаны два шунтируюших ферритовых полукольца 4 и 5, лежащих в очной плоскости, перпендикулярной к плоскости кольца-модулятора 1. Поверхности магнитных контактов кольца-модулятора и шунтирующих попуколец находятся напротив середины прорезей. В шунтирующих полуко.п,— цах сделаны выборки, в которые входят неперемагничиваюшиеся ферритовые стержни датчика 6, на которых располагаются приемные катушки. Прорези в шунтируюших полукольцах и стержнях таковы, что обеспечивается высококачественный магнитный контакт. На шунтируюших полукольцах расположены компенсирующие обмотки 7 и 8, имеющие по две секции.
Датчик работает следующим образом.
При протекании переменного тока через обмотку возбуждения 2 в кольце создается магнитный поток возбуждения, перемегничиваюший части кольца, заключенные между торцовыми поверхностями кольце и
4683,01 з прорезями (поток возбуждения Ф на Магнитный же поток сигнала раэделяетфиг. 2 цоказан сплошной линией). Так как ся на два одинаковых потока в обе ветви поперечное сечение кольца значительно полукольца (см. фиг. 2); т. е. относительбольше, чем сечение перемычек, заключен- . но сигнального потока Ф . катушки окаэываных между торцовыми поверхностями коль- ются включенными встречно,(см, фиг, 3, б ),. ца и прорезями, то намагничиваются до на- создаваемые в них э. д. с. взаимно уничтосыщения только перемычки. Магнитный по- жаются, и ток компенсации оказывается ток сигнала (покаэан на фиг. 2 пунктиром) Равным нулю. Таким образом, в етой сипроходит через стержень 6, полукольцо 5 стеме компенсации магнитного потока сиги по перемычкам. Модуляция магнитных про- щ нала не происходит, ницаемостей перемычек приводит к модуля- Для увеличения глубины модуляции проции магнитного потока сигнала частотой воз- ницаемости датчика, чтобы исключить шунбуждения, что является основным процессом тирующее влияние воздушных промежутков во всех магнитомодуляционных датчиках, прорезей на модулированный поток сигнала, Поток РассеЯниЯ фр, ЯвлЯющийсЯ основ- 1 пРостРанство внУтРи пРоРезей заполнЯетсЯ ным источников помех и шумов в магнитс - металлом, например алюминием. Яозбужда-. модуляционных датчиках (показан на фиг. 2 емые в металле вихревые токи вытесняют штрих-пунктиром) замыкается через шунти- переменный магнитный поток сигнала из рующие полукольца ортогонально стержню 6, прорезей, заставляя его полностью замыа следовательно, и приемным катушкам. gp каться через перемычки (см. пунктирную ли
Такая конфигурация потоков приводит к нию на фиг, 2). максимальному ослаблению э. д. с., возбуж- Такая конструктивная особенность позвод „ IIoTQKGMH рассеяния в приемных ка- ляет увеличить коэффициент модуляции магтушках датчика. нитного сопротивления, а следовательно, и дл д олнительного уменьшения потока 25 коэффициент преобразования датчика в целом. рассеяния в полукольце, а следовательно, и в приемных катушках датчика используются компенсационные обмотки 7 и 8, содержаП едмет р дмет изобретения щие по две одинаковые секции.
Рассмотрим действие одной компенсаци- 30 Магнитомодуляционный датчик, содержа онной обмотки, например 7, так как дейст- щий ферритовое кольцо с в е кольцо с прямоугольными вие другой обмотки совершенно такое же., сквозными прорезям
Обмотка 7 короткозамкнутая, обе ее сек- рых пара ь и п орезями, широкие стенки кото,рых параллельны торцовым поверхностям ции включены согласно относительно потока кольца и обмоткой возбуждения, а также рассеяния, проходящего по коньцу. Э. д. с., З5 магнитосвязанные через кольцо ферритовые наводимые в секциях магнитным потоком стержни с измерительными обмотками, о трассеяния, складываются и возбуждают элект- л и личающийсятем, что, сцелью рический ток компенсации, который направ» снижения уровня шумов и помех, контактные лен тек, что возбуждаемое им магнитное части стержней выполнены в виде по оле поле направлено, по правилу Ленца, навстрее- 40расположены по обе стороны кольца пе пенчу полю, его возбуждающему, т, е. противоР льц перпендикулярно к его IlJIocKocTH нап отив цент ов положно потоку рассеяния. ф . Таким обР прорезей, а оси стержней совпадают с осью разом происходит значительная компенса- кольца, перпендикулярной к erо плоскости. ция потока рассеяния в полукольце, . едактор g С, енина
СоставнтельИ.,АРЬашова
Р д И.Каранцашова РРе оР Т.Добров
Заказ
Изд. М (Я $ ТTиHраж 902
Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская наб., 4
Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24
ФКМП Зак.14875 Тир,902
