Магнитомодуляционный датчик

 

<11) 5689II3

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2326574/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 27.12.77 (51) М, Кл. G 01 R ЗЗ/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК, 621.317 44 (O88.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э. А. Мельников, Г. Б. Волобуев, В. И. "àåö, Б. П. Саламахин и А. И. Анашкин

Воронежский политехнический институт (71) Заявитель (54) МАГНИТОМОДУЛЯКИОННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение предназначено для преобразования постоянных и переменных магнитных полей в электрический сигнал и может быть использовано для регистрации и измерения слабых магнитных полей.

Известны магнитомодуляционные ферритовые датчики, в которых для компенсации геомагнитного поля рядом с преобразовательными катушками, расположенными на неперемагничивающихся ферритовых концентраторах, располагаются компенсирующие катушки, связанные с источником постоянного тока.

Выбором величины и направления тока добиваются того, чтобы постоянное поле, создаваемое катушками в датчике, было равно по величине и противоположно по HBIIpBBëåíèþ геомагнитному полю (1), Однако эти устройства имеют существенный недостаток — необходим большой ток компенсации или большое напряжение, если компенсационные катушки имеют много витков, т. е. цепь компенсации отбирает большую мощность.

Известны такж датчики, состоящие из кольцевого магнитного модулятора с обмоткой возбуждения и двух магнитно связан IbIx с модулятором удлиненных магнитных концентраторов с р"-змещенными на них преобразующими обмотками (21.

Такие устройства имеют недостаточную точность компенсации.

С целью повышения точности компенсации постоянных мешающих полей в предлагаемом магнитомодуляционном датчике концентраторы дополнительно связаны друг с другом посредством магнитной неперемагничивающейся перемычки, на которой расположена обмотка компенсации и короткозамкну10 тая обмотка.

На чертеже изображена структурная конструктивная схвма магнитомодуляционного датчика.

Устройство состоит из кольцевого модуля15 тора 1 с обмоткой 2 возбуждения, к которому примыкают неперемагничивающиеся феррптовые стержни-концентраторы 8. На концентраторах расположены преобоазующпе катушки 4. К непервмагничивающимся стерж20 ням концентраторам, по обе стороны от кольца-модулятора, примыкает ферритовый магнитопровод 5. На нем расположены компенсирующая обмотка б (на чертеже она показана ь виде двух секций, но может состоять и из

25 одной) и короткоза;IKHóòàÿ сомотка 7.

Магнитомодуляционный датчик работает следующим ооразом.

При протекании через обмотку 2 модулятор" 1 переменного тока возбуждения магЗ0 нитный поток сигнала модулируется II наво568913

Формула изобретения

Составитель В. Назарова

Техред И. Карандашова

Корректор И. Симкнна

Редактор Н, Каменская

Заказ 675/1708 Изд. М 684 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» дит соответствующие ЭДС в преобразующих катушках 4.

Рассмотрим теперь работу системы компенсации. Чтобы исключить модуляцию любого магнитного потока, необходимо скомпенсировать этот поток только в модуляторе. Для компенсации постоянного потока Фо геомагнитного поля, через компенсационные обмотки б магнитопровода 5 протекает ток компенсации от источника компенсационного тока 10 (на чертеже не показан). Этот ток создает поток компенсации Ф„показанный на чертеже пунктирам, который компенсирует в модуляторе поток Ф,. Поскольку в режиме полной компенсации Ф, = Ф„то ситуация ока- 15 зывается та кой, когда весь поток Ф, проходит через неперемагничивающиеся концентраторы

8 и матнитопровод 5 не модулируясь, а так .как он оказывается не модулированным, то он никакой ЭДС в преобразующих катушках 20

4 не наводит.

Некомпенсированный .поток, т. е. поток сигнала, мо1дулируется. Модулированный поток сигнала возбуждается также в модуляторе.

Однако, поскольку магнитные силовые линии всегда замкнуты, то этот модулированный магнитный поток замыкается через пространство, окружающее датчик, проходя через концентраторы 8 и наводя в преобразующих катушках 4 соответствующую ЭДС. В предлагаемой конструкции, если не принять специальных мер, большая часть модулированного потока сигнала будет замыкаться через магнитопровод 5, минуя IKOHUPHTpaTopbI 8, а следовательно, и преобразующие катушки 4. Это 85 приводит к уменьшению коэффициента преобразования датчика. Чтобы исключить это явление, на магнитопроводе 5 расположена короткозамкнутая обмотка 7. В короткозамкнутой обмопке 7 от переменного магнитного потока по закону Ленца создается ток, приводящий к появлению противопотока. Таким образом, результирующий переменный поток, являющийся модулированным потоком сигнала, в,магнитопроводе 5 значительно ослабляется, что эквивалентно многократному возрастанию магнитного сопротивления магнитопровода 5, а практически разрыву магнитной цепи для модулированного потока сигнала. С постоянным,магнитным потоком компенсации короткозамкнутая обмотка никак не взаимодействует. Наличие короткозамкнутой обмотки 7 приводит к тому, что магнитная перемычка коэффициент преобразования датчика практически не изменяет, Магнитомодуляционный датчик, состоящий из кольцевого магнитного модулятора с обмоткой возбуждения и двух магнитно связанных с модулятором удлиненных магнитных концентраторов с размвщеннььми на них преобразующими обмотками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности компенсации постоянных мешающих полей, концентраторы дополнительно магнитно связаны друг с другом посредством магнитной неперемагничивающейся перемычки, на которой расположена обмотка компенсации и короткозамкнутая обмотка.

Источники информа|ции, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 483635, кл. G 01 К 33/00, 1974 г.

2. Авторское свидетельство СССР

Мв 368560, кл. G 01 R 33/00, 1972 г.