Датчик напряженности магнитного поля

 

545940

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.75 (21) 2153503/21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05,02.77. Бюллетень ¹ д (45) Дата опубликования описания 27.04.77 (51) М.Кл.2 С 01 R 33/02

Государственнмй комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.44 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Я. Баржин, Е. М. Бороховский, В. С. Коновалов и А. Ф. Лебедев (71) Заявитель (54) ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, а именно,к устройствам, предназначенным для измерения слабых магнитных полей как постоянных, так и переменных.

Известны датчики напряженности магнитных полей, используемые в радио и электротехнических установках и приборах и содержащие ферромагнитный цилиндрический сердечник, вдоль продольной оси которого намотана обмотка возбуждения, пьезоэлектрический кристалл с двумя выходными электродами и генератор (1).

Однако эти датчики обладают малой чувствительностью, например, из-за трения в подшипнике и в штифтовых соединениях и наличием амплитудного выхода. Кроме того, пьезоэлемент в таких датчиках используется пассивно, что приводит к большим потерям возбуждаемой ЭДС из-за большого внутреннего сопротивления кварца.

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика.

Достигается это тем, что датчик напряженности магнитного поля, содержащий автогенератор, подключенный к чувствительному элементу, выполненному в виде биморфного ,пьезоэлектрического вибратора, подключенного к автогенератору, снабжен тремя ферромагнитными стержнями, расположенными перпендикулярно вибратору, средний из которых соединен с вибратором и двумя ферромагнитными, кольцами с обмотками, каждое из них охватывает конец среднего и крайнего стержней с обмотками, причем обмотки ферромагнитных колец соединены между собой последовательно-встречно.

На фиг. 1 изображено магнитное поле, общий вид; на фиг. 2 — чувствительный элемент, который представляет собой биморфный пьезоэлектрический ви братор.

Датчик напряженности магнитного поля состоит из ферромагнитных стержней 1, 2, 3, ферромагнитных колец 4, 5, катушек индуктивности б, 7, пьезоэлектрического вибратора

8 с изгибнымн колебаниями и автогенератора 9.

Чувствительный элемент представляет собой пьезоэлектрический вибратор 8, состоящий из двух пьезокварцевых пластин 10, расположенных одна над другой, с нанесенными на их основание поверхности электродами, внутренние электроды 11 спаяны, а внешние электроды 12 соединены электрически, трех

25 .ферромагнитных стержней 1, 2, 3 и двух ферромагнитных колец 4, 5, представляющих собой единую конструкцию (установочные конструктивные элементы»е принципиальны и на фиг. 1 не показаны). Причем средний ферромагнитный стержень 2 жестко соединен

545940

12 с вибратором 8 (например, приклеен), второй конец которого установлен на основание и прочно закреплен на опоре, выполненной из немагнитного электроизоляционного материала. Внутри ферромагнитных колец 4, 5 намотаны катушки индуктивности б, 7, соединенные между собой последовательновстречно.

Датчик работает следующим образом.

Биморфный пьезоэлектрический вибратор

8 возбуждается автотенератором 9, так что в нем возникают изгибные колебания. 3а счет этих колебаний начинает качаться и стержень 2, жестко соединенный с вибратором 8, изменяя величин у зазоров между ферромагнитными стержнями 1 — 2 и 2 — 8. При изменении величины зазоров между стержнями 1 — 2 и 2 — 8 в обмотках катушек индуктивности б и 7 наводится ЭДС индукции, которая зависит от числа витков обмотки, величины изменения зазора и от скорости изменения зазора, то есть от частоты колеоаний вибратора

8. Обмотки должны быть соединены так, чтобы ЭДС индукции в обеих катушках складывались.

Использование двух датчиков во взаимно перпендикулярных плоскостях дает возможность определить направление на возмущающий объект, а применение системы пз трех предлагаемых датчиков, разнесенных на некоторое расстояние (базу), позволяет с высокой точностью осуществить пеленгование воз5 мущающего объекта.

Формула изобретения

Датчик на пряженности магнитного поля, 10 содержащий автогенератор, подключенный к чувствительному элементу, выполненному в виде биморфного .пьезоэлектрического вибратора, подключенного,к автогенератору, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью, повышения

15 чувствительности датчика, он снабжен тремя ферромагнитными стержнями, расположенными перпендикулярно вибратору, средний из которых соединен с вибратором и двумя ферромагнитными кольцами с обмотками, каж20 дое из них охватывает конец среднего и крайнего стержней с обмотками, причем обмотки ферромагнитных колец соединены между собой последовательно-встречно.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1.,Патент США № 3564402, кл. 324 †, 1971 (прототип).