Измеритель напряженности переменного магнитного поля

 

ОП ИСАНИ Е

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистйческих

Респу6пик

«(>66?921 (6!) Дополнительное к авт. свил-sy (22) Заявлено 04.01.76 (2! ) 2306291/18 — 21 г (5I) M. Кл. с присоединением заявки ¹

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опублнковано 15.06.79. 6еоллетень ¹22

Дата опублнковання опнсания 19,06.79 (53) УЙК 621.317. .443 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. С. Бедов и Ю. П. Обоишев (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ ПЕРЕМЕННО! О

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике. Устройство предназначено, в частности, для измерения напряженности переменных магнитных полей в широком частотном диапазоне с помощью индукционных катушек.

Известны индукционные преобразователи, caaep- % жащие итшукционную катушку и частотно-корректирующее устройство (1! .

Однако в ряде случаев, ко(да верхняя граничная частота измеряемого поля близка к собственной резонансной частоте преобразователя или когда собственная резонансная частота лежит в диапазоне частот измеряемых полей, применение коррек. тирующего устройства для расширения частотного диапазона малоэффективно.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее секиионированную индукционную катушку и многовходовой суммирующий усилитель (2). Использование. сскяионированной ка(ушки, каждая секция к(порой полкнючсна к соответствующему входу и-вх(1дово(о параллельногo сумматора, позволяет увеличить част(пу собстве(ш(я о резонанса примерно в т(п раз и в (о же число раэ (при той же погрешности неравномерности амллитудночастотной характеристики) увеличить верхнюю частоту измеряемого поля. Однако при необходимости существенного расширения частотного диапазона (увеличения верхней частоты измеряемого поля) требуемое число секций оказывается слишком велико, что значительно усложняет схему, а в ряде случаев реализация подобного устройства и вовсе невозможна. Так, например, для увеличения верхней граничной частоты в 10 раз число секций катушки и, следовательно, число входов суммирующего усилителя должно быть около ОО, что практически неосуществимо. При меньшем числе секций иицукционной катушки существенно расширить частотный диапазон измерителя не. возможно и, следовательно, неравномерность амплитудно-частотной характеристик и приведет к увеличению погрешности измерения или соответственно к уменьшению M(: ToTHol о диапазона.

Целью изобретения является распгирение частот. ного диапазона, Указанная цель доститается тем, что в измеритель напряженности переменн(и о магнитно(о поля, содержащий секционированную индукционную

667921 катушку, состоящую из псекций,,и сумматор, имеющий и входов, введены 2п апериодических звеньев первого порядка и и фильтров нижних частот, причем каждая секция индукционной катушки подсосдикека к соответствующему входу сумматора через последовательно соеднкенкые два апериодических звена н фильтр нижних частот.

На фиг. 1 приведена блок-схема измерителя напряженности; ка фиг. 2 изображены амплитудно-частотные характеристики отдельных звеньев 0 и всего измерителя (число секций принято равным трем).

Измеритель напряженности с.(держит секции

1, 2 и 3, кдукциокной катушки, апериодические звенья первого порядка 4, 5, 6, ", 8, 9 с постоян- 15 ным временем соответственно т т, т т„т, т, эю 5((ъ 8 9ю фильтры 10, 11 и 12 нижних частот с постоянным времекем т„т„т„и сумматор 13.

Каждая секция индукционной катушки совмест но со своими двумя апериодическими звеньями зо и фильтром нижних частот измеряет н.шряженность переменного магнитного ноля в своем определенном диапазоне частот. Напряжение, прокорциональное капряженкости измеряемого магнитного поля, поступает на сумматор 13, где проис- 25 ходит суммирование аналоговых сигналов для последующего их регистрирования в расширенном диапазоне ч: стот.

Наклон амплитудно-частотной характеристики первой ветви измерителя, состоящей из элементов Зв

1, 4, 7, 10, в диапазоне частот до у„(фиг. 2 а) определяется характеристикой секции индукционной катушки, выходное напряжение которой пропорционально частоте са измеряемого поля. 8 диапазонее частот характерисппси апериоднческ их звеньев 4, 7 и фильтра 10 нижних частот можно считать частотно-независимыми. Начиная с частоты, на характеристику ветви начинает влиять апериодическое звено 4, Ввиду того, что выходное напряжение апериодического звена 4, начиная 4о с частоты,, можно считать обратно пропорциональным частоте и, характеристика ветви в

1 с

4 (( диапазоне частот от у,. до 1", частотно независи( ма. Начиная с частоты,, ка характеристику ветви начинает влиять алериодическое звено 7 и она обратно пропорционально частоте и. Благодаря фильтру 10 нижних частот исключается подъем амплитудно-частотной характеристики, обусловленной собственной резонансной частотой секции

1 индукционной катушки.

На фиг. 2 б и в соответственно изображены амплитудно-частотные характеристики ветвей с элементами 2, 5, 8, 11 и 3, 6, 9, 12, а на фиг. 2 г представлена суммарная амплитудно-частотная характеристика измерителя напряженности.

Таким образом, использование измерителя позволяет снизить погрешность от неравномерности амплитудно-частотной характеристики и существенно 1,асширить диапазон частот измеряемых полей. Применение кредлагаемого измерителя позволит обеспечить измерение в широком диапазоне частот от единиц герц до сотен килогерц одним и1.дукционным преобразователем.

Формула изобретения

Измеритель напряженности переменного магнитного по;и, содержащий секциочированную индукционную катушку, состоящую иэ и секций, и сумматор, имеющий и входов, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены 2п апериодических звеньев первого порядка и и фильтров нижних частот, при м каждая секция катушки подсоединена к соответствующему входу сумматора через последовательно соединенные два апериодических звена и фильтр нижних частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Туригин А. M. Электрические измерения неэлектрических величин. "Энергия", 1966, с. 290, рис, 14-4.

2. Труды ВНИИЭП, вып. 17; 1973, с. 119.

667921

Тираж 1089 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаа наб., д. 4/5

Заказ 3459/41

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная.4

Составитель Б. Верем йкнн

Редактор T. Юрчикова Техред Н. Андрейчук Корректор И Муска