Устройство компенсации паразитныхмагнитных полей b стандартных mepax
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ
Союз Севетскмк
Реавубаевс (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.79 (2! ) 2796212/18-21 (5 )М
G 01 R ЗЗ/02 с присоединением заявки М—
ГесуларствеиимЯ кокнет
СССР вв ававк изобретеннЯ и открытиЯ (23) Приоритет
Опубликовано 1504,81 бюллетень 4914 (S3) УДК б21. З17. .44(088.8) Дата опубликования описания 15. 04 81 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ПАРАЗИТНЫХ МАГНИТНЫХ
ПОЛЕЙ В СТАНДАРТНЫХ МЕРАХ
Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для испольозования в электроизмерительной технике например при калибровке импуль оных магнитометров.
Известно устройство для компенсации магнитных помех в определенном пространстве„ содержащее кольца Гельмгольца с компенсационной обмоткой, магниточувствительный датчик с катушкой обратной связи, .усилитель и пре9бразовательный блок, включенный на выходе магниточувствительного датчика, в рабочем. объеме колец
Гельмгольца размещены согласующий фильтр и дополнительный индукционй датчик, выход последнего через у итель соединен с первым входом согласующего фильтра, второй вход которого через катушки обратной свя- З) зи соединен с выходом преобразовательного блока, а выход согласующе"
ro фильтра соединен с компенсационной обмоткой колец Гельмгольца f1) .
Недостатком устройства является недостаточная степень компенсации помех.
Наиболее близким по технической сущности является устройство компенсации паразитных магнитных полей, которое состоит из двух каналов. содержащих магниточувствительные элементы, один из которых размещен во внутреннем объеме основных, другой во внутреннем объеме дополнительных колец Гельмгольца, соединенные со входами усилителей, выходы которых подключены ко входам среднеквадратичных детекторов, выходы последних подключены ко входам цепи, содержащей последовательно соединенные блок деления, запоминающий блок, блок умножения, другим входом соединенный с выходом усилителя первого канала, блок вычитания, соединенный с выходом усилителя второго канала, и регистрирующий прибор Г21.
Устройство работает следующим обра зом.
В исходном положении основные кольца Гельмгольца отключены и на магнитбчувствительные элементы воздействуют только помехи, которые компенсируют, устанавливая ключ в соответствующее положение до начала измерений.
Недостатком устройства является также недостаточная степень компенсации помех.
Цель изобретения вЂ,повышение точ ности компенсации.
822092
Й =1- оЙ/М и Е =Ю-50 t3/М
И И дпя магнитного и электрического поля, соответственно. Напряжения на Щ выходе чувствительных элементов 1 и 2 будут соответственно
Lr,=к„.н„, о =к Е
Цель достигается тем, что в устройство компенсации паразитных магнитных полей в стандартных мерах, содержащее чувствительный элемент магнитного поля, размещенный во внутреннем объеме колец Гельмгольца и
5 подключенный к нему блок вычитания, )соединенный с регистрирующим прибором, введен регулирующий элемент, соединенный со вторым входом блока вычитания, и подключенный ко входу регулирующего элемента чувствительный элемент электрического поля, размещенный во внутреннем объеме колец
Гельмгольца перпендикулярно плоскости этих колец, при этом линия минимального приема излучения диаграммы направленности чувствительного элемента электрического поля совпадает с осью колец Гельмгольца.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства. 20
Устройство состоит из чувствительного элемента 1 магнитного поля, чувствительного элемента 2 электрического поля, размещенных в объеме колец 3 Гельмгольца, блока 4 вычитания, к одному входу которого подключен чувствительный эле.лент 1 магнитного поля, к другому - через регулирующий элемент 5 — чувствительный элемент 2 электрического поля, а к выходу подключен регистрирующий прибор б.
Чувствительный элемент 2 электри ческого поля располагают. таким образом, чтобы он не реагировал на Ч-. компоненту электрического поля колец 3 Гельмгольца, для чего последняя должна быть направлена вдоль линии минимального приема его диаграммы направленности. Прн условии выбора чувствительного элемента с хорошей 40 чувствительностью и небольшими габаритами таким элементом может быть штыревая антенна. Штырь располагают перпендикулярно плоскости колец 3
Гельмгольца вблизи чувствительного 45 элемента 1 магнитного поля.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии, когда кольца 3 Гельмгольца отключены, на чув- 50 ствительные элементы 1 и 2 воздействуют поля от промышленных помех (п одводящих проводов сети переменноrö тока, электрических приборов и
ПА > которые практически лежат в 55 пределах где К„ и К вЂ” коэффициенты преобразования этих элементов.
На выходе блока 4 вычитания поял вится сигнал 0 =0„-К О, где коэффициент передачи регулирующего элемента 5. Изменяя коэффициент передачи K регулирующего элемента 5, добиваются минимального выходного сигнала Далее включают кольца 3 Гельмгольца, на чувствительный элемент 1 магнитного поля начинает воздействовать основное поле калибрующего сиг. нала (в основном импульсного) Н, а на чувствительный элемент 2 электрического поля воздействует 4 - компонента электричеокого поля, на которуго он не реагирует из-за соответствующего расположения по отношению к направлению этого поля. На блок 4 вычитания кроме предварительно компенсируемых помеховых сигналов поступает сигнал с чувствительного элемента 1 магнитного поля-0 =K Н на который накладывается остаточный суммарный сигнал помехи д0„, и на регистрирующий прибор б поступает сигнал . Оценим степень компенсации помех в предложенном устройстве. ! Чувствительные элементы 1 и 2 соответственно магнитного и электрического полей сравнимы по геометрической величине, диаметр колец 3 Гельмгольца более, чем на порядок превышает их диаметр, в рабочем объеме колец они расположены рядом (расстояние между ними не более двух диаметров, что для стандартных чувствительных элементов составляет примерно 30 мм) и помеховые поля Н„, Е„, воздействующие на них практИчески одинаковы, в то время как в известном устройстве расстояние между чувствительными элементами составляет примерно 3 м, т.е. на два порядка больше. Отношение сигналов, преобразуемых чувствительными элементами 1 и 2 U 21l 2 и U лежит в пределах 10 c — „" (10 и 2 для того, .чтобы обработать разницу сигналов в четыре порядка необходим регулирующий элемент 5 с коэффициентом преобразования не менее четырех порядков. Подключение регулирующего элемента 5 к выходу чувствительного элемента 2 электрического поля обусловлено тем, чтобы коэффициент передачи от чувствительного элемента 1 магнитного поля не содержал переменной величины (коэффициент переда82209й Формула . изобретения Составитель Г. Семенова Редактор A. Долинич Техред:н.Вабурка Корректор М. Вигула, Заказ 1842/70 Тираж 732 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чи регулирующего элемента 5), что приведет к дополнительной ошибке (необходимость определения точной величины этого коэффициента при калибровке), и к дополнительным трудностям при калиброванни чувствительного элемента 1 магнитного поля. Устройство компенсации паразитных магнитных полей в стандартных мерах, содержащее чувствительный элемент магнитного поля, размещенный во внутреннем объеме колец Гельмгольца и подключенный к нему блок вычитания, соединенный с регистри- 15 рующим прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации, в него введен регулирующий элемент, соединенный со вторым входом блока вычитания, и подключенный,ко входу регулирующего элемента чувствительный элемент электрического поля, размещенный во внутреннем объеме колец Гельмгольца перпендикулярно плоскости этих колец, при этом линия минимального приема излучения диаграммы направленности чувствительного элемента электрического поля. совпадает с осью колец Гельмгольца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 552574, кл. G 01 к 33/02, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР Р 482699, кл. G 01 К 33/02, 1974.
