Устройство для измерения индукции магнитного поля

 

Союз Советских

Сециалнстических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<17О68ОО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлвно180778 (21) 2646997/18-21 (51)м, Кл.2

G R 33/02

G 01 R 33/ОО с присоединением заявки йо

Государственный коинтет

СССР по дмам нзобретемнй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.79. Бюллетень Н9 48

Дата опубликования описания 30.12.79 (53) УДК 621.317.,44 (088.8) (72) Авторы изобретения А,Н, Балашов, И,С, Левитас, С.И, Радауцан и (O.Ä. Тон

Специализированное конструкторско-технологическое бюро (7 ) ЗаявитВль твердотельной электроники с опытным производством

Института прикладной физики АН Молдавской ССР (54) устРОЙстВО для измеРения индукпии мАГнитнОГО

ПОЛЯ

Изобретение относится к устройст вам для измерения магнитных полей и может быть использовано в иэмери" тельной технике и автоматике °

Известен индукционный преобразователь активного типа для измерения магнитных полей (1) . В нем измерительная струна совершает принуди- тельные колебания за счет взаимОдействия переменного тока, протека1ощего по ней, с измеряемым магнитным полем. Результатом этих колебаний является кажущееся изменение сопротивления струны вследствйе- явления электромагнитной индукции. Это изменение квадратично зависит от напряженности измеряемого магнитного поля

К недостаткам этого устройства относится его невысокая чувствительность и нелинейная зависимость вы, ходного сигнала от индукции измеряемого магнитного поля.

Известно другое устройство для измерения магнитной индукции (2), Данное устройство имеет проводящий виток (катушку), жестко связанный с силовым витком (катушкой).,Виткй при помощи упругого элемента, например, пружины, присоединены к неподвижной опоре. При пропускании по силовому витку переменного электрического тока он под действием изме- ряемого постоянного магнитногб "аля совершает Механические колебания совместно с проводящим витком„ При этом в проводящем витке наводится

ЭДС, Недостатками данного устройства

;являются невысокая чувствительность (при частоте 20 Гц не более 1 ф ) и квадратичная зависимость выходной

ЭДС, что позволяет применять его только для измерения сильных магнит-ных полей.

С целью увеличения чувствительности при линейной зависимости выходного сигнала от индукции измеряемого магнитного поля, в устройство, содержащее проводящий виток, соединенный с помощью упругого элемента с опорой введен терморезистор, вклю.ченный последовательно в виток. Кроме того, терморезистор,выполнен из микропровода.

На фиг. 1 представлен общий вид

0 устройства для измерения индукции

706800

40 магнитного поля; на фиг, 2 — график зависимости выходного сигнала от индукции измеряемого магнитного поля.

Устройство- Содержит проводящий виток 1 с включенными в него последовательно терморезистором 2, упругий элемент 3 и неподвижные опоры

4, 5.

При пропускании. через проводящий виток 1 с терморезистором 2 постоян ного электрического тока д на него со стороны измеряемого переменного магнитного поля, в которое он помещен, действует вынуждающая сила (си ла Ампера)Г=ВИсоэчи . То же явление будет наблюдаться и при пропускании по проводящему витку 1 с терморезистором 2 переменного тока 3=3 cosset и помещении его в постоянное магнитное поле с индукцией В.

Под действием вынуждающей силы проводящий виток 1 с термореэистором 2 совершают гармонические колебания. Это приводит к охлаждению термореэистора 2 в окружающем воздухе .

Амплитуда колебаний А линейно связана с индукцией магнитного поля

В, так как А-Р=вЖcosч . (для простоты будем считать, чтО В лежит в плоскости витка перпендикулярно терморезистору), где F - сила Ампера действующая на проводник с током:в магнитном поле; J — сила тока в проводящем витке 1; 6 -активная длина проводящего витка. Изменение сопротивления терморезистора 2 прямопропорционально скорости его перемещения в воздухе Ч, т.е, прямо пропорционально индукции магнитного поля В, Следовательно, выходной сигнал Ж= сА линейно зависит бт индукции иэмеряемого магнитного поля. Максимальная 45 чувствительность устройства достигается при совпадении собственной час-, тоты колебания проводящего витка 1 с термореэистором 2 и упругим элементом 3 с частотой тока или индукцией магнитного поля В, При этом наблюдается явление резонанса, приводящие к максимальному увеличению амплитуды колебания терморезистора

2, Следовательно, изменение сопротивления достигает наибольшего значения что дает возможность испольэовать предлагаемое устройство для измерения слабых магнитных полей.

Выполнение термореэистора 2 иэ микропровода позволяет уменьшить теплоинерционность устройства.

На графике (фиг. 2) представлена зависимость выходного сигнала дзот индукции В измеряемого магнитного поля. Зависимость Ь0/В) линейная.ЗаBHcHMQcTb сохраняется до тех пор, пока амплитуда колебаний витка с терморезистором будет линейно зависеть от величины вынуждающей силы, Формула изобретения

1. Устройство для измерения индукции магнитного поля, содержащее проводящий виток, соединенный с помощью упругого элемента с опорой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности при линейной зависимости выходного сигнала от индукции измеряемого магнитного поля, в него введен термореэистор, включенный последовательно в проводящий виток, 2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что терморезистор выполнен из микропровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 24927 кл, G01 Й 33/02,31.01.32, 2. Афанасьев Ю.В, Студенцов Н.В, Шелкин A,Ï. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки.

Л,, Энергия, 1972, с. 61-6?.

706800 юКФ

Of

Р,е7

Составитель В, Новожилов, Редактор В, Левятов Тех Л 3gr е ов, Корректор M. Пожо

Заказ 821á/40 Тираж 1073 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4