Способ определения максимальных значений индукции импульсных магнитных полей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалтктичесмих т ЕСПУВЛЛН.Qe

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 051179 (21) 2834579/18-21 (51) М с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 R 33/032

Государственный комнтет

СССР яо делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 15.0881. Бюллетень Мо 30 (53) УДК 621. 317. .44(088.8) Дата опубликования описания 150881

С.Ф. Проскурякова и Д.И. Чебурков1

Ю

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) CiIOCOB ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ индукции импульсных мАГнитных пОлей

Изобретение относится к магнитным1 измерениям и может быть использовано для определения максимальных значений индукции импульсных магнитных полей, градуировки и поверки индукционных тесламетров импульсных магнитных полей и тесламетров на основе гальваномагнитных эффектов, для градуировки гальваномагнитных преобразователей, а также для аттестации и поверки индуктивных мер импульсных магнитных полей.

Известен способ определения индукции импульсных магнитных полей на основе магнитооптического эффекта

Фарадея, заключающийся в том, что измеряют максимальное изменение напряжения на выходе фотодетектора,по которому судят о максимальном значении индукции импульсного магнитного 2О поля t 1J .

Недостатком известного способа является большая погрешность измерения индукции импульсных магнитный полей, которая достигает 10%..

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения индукции импульсных маг lëòíûõ полей на основе магнитоопти",еского эффекта Фарадея. путем ис- ЗО пользования меры угла межцу оптическими осями поляризатора и анализато-, ра. Известный способ заключается в том, что в отсутствие магнитного поля путем использования меры угла поворачивают анализатор относительно поляризатора на некоторый заданный угол, детектируют световой сигнал с вомощью фотодетектора, затем возвращают анализатор в исходное положение и измеряют максимальное изменение напряжения на выходс фотодетектора при вводе измерительного датчика Фарадея в импульсное магнитное поле, по измеренным значениям и известному углу меры угла судят о максимальном значении индукции импульсного магнитного поля 21.

Недостатком этого способа является большая погрешность определения индукции импульсных полей, которая складывается из погрешностей измерения максимальных изменений напряжения на выходе фотодетектора в отсутствие магнитного поля и при вводе измерительного датчика Фарадея в импульсное магнитное поле, погрешности установки анализатора относительно поляризатора на заданный угол, погрешности определения постоянной Верде материа855566 ла датчика Фарадея. Суммарная погрешность составляет около 5%.

Цель изобретения — повышение точности °

Цель достигается тем, что в способе определения максимальных значений индукции импульсных магнитных полей, заключающемся в том, что воздействуют пучком поляризованного света на измерительный датчик Фарадея и анали-! затор, а затем детектируют полученный световой сигнал, создают с помощью меры индукции постоянное магнитное поле, противоположное по направлению импульсному магнитному полю,. изменяют направление плоскости поляризации пучка поляризованного света с помощью образцового датчика

Фарадея путем изменения силы тока питания меры индукции, дифференцируют продетектированный световой сигнал и в момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала, определяют силу тока питания меры, по которой судят о максимальноМ значении индукции импульсного магнитного поля, На чертеже изображено устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1 света, фокусирующего линзу 2, меру 3 индукции с введенным в ее рабочий объем образцовым датчиком Фарадея 4, поляризатор 5, источник 6 постоянного тока, источник 7 импульсного магнитного поля с введенным в его рабочий объем измерительным датчиком Фарадея

8, причем длина образцового датчика

Фарадея ) превосходит длину измерительного датчика Фарадея 1д согласно пропорции L = nl, где n = 5 — 20 о и оба датчика выполнены иэ одного и того же материала (например, из одного монолита стекла), анализатор 9, источник 10 импульсного тока, фотодетектор 11, источник 12 питания фотодетектора, сопротивление 13 нагрузки фотодетектора, дифференцирующее устройство 14, осциллограф 15.

Способ определения максимальных значений индукции магнитных полей осуществляется следующим образом.

Луч света от источника 1 света фокусируют линзой 2, поляризуют поляризатором 5, пропускают через образцовый датчик Фарадея 4, введенный в постсфнное магнитное поле меры 3 индукции, измерительный датчик Фарадея

8, введенный в импульсное магнитное поле источника 7 импульсного поля, противоположного по направлению постоянному, анализатор 9 и подают на вход фотодетектора 11, выходной сигнал с сопротивления нагрузки фотодетектора 13 преобразуется дифференцирующим устройством 14 и подается на вход осциллографа 15.

Наибольшая точность определения максимальных значений индукции импульсных магнитных полей обеспечивается при установке поляризатора 5 и анализатора 9 так, чтобы их оптические оси были направлены друг к другу под углом 90о . При наличии постоянного магнитного поля меры 3 индукции и импульсного магнитного поля источника 7, противоположного постоянному по направлению, происходит поворот плоскости поляризации света как в постоянном магнитном поле в образцовом датчике Фарадея 4, так и в им1 пульсном магнитном поле в измерительном датчике Фарадея 8.

При изменении плоскости поляризации света на выходе образцового датчика Фадарея 4 посредством плавного увеличения силы тока питания меры 3 индукции происходит смещение рабочей

20 точки системы поляризатор 5 — образцовый и измерительный датчики Фарадея

4 и 8 — анализатор 9, и сигнал (интенсивность света) на выходе аналиэатора 9 имеет, в общем случае, три экстремума, Продифференцированный сигнал на выходе фотодетектора 13 фиксируется на экране осциллографа

15 и имеет четыре экстремума. В момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала, равного двум, угол поворота плоскости поляризации в образцовом датчике Фарадея 4 в постоянном магнитном поле меры 3 индукции равен максимальному значению угла поворота поляризации в импульсном магнитном поле в измерительном датчике Фарадея 8 и противоположен ему по знаку. В этот момент определя..т силу тока питания меры 3 индукции, по которой судят о максимальном зна40 чении индукции импульсного магнитного поля,.

Повышение точности измерений максимальных значений индукции импульсных магнитных полей достигается тем, 45 что о максимальных значениях индукции импульсных магнитных полей судят не по измеренным максимальным значениям напряжений на выходе фотодетекторов в отсутствие импульсного магнитного поля и при его наличии, а по величине силы тока питания меры индукции постоянного магнитного поля, :измеренного в момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала.

Формула изобретения

Способ определения максимальных

40 значений индукции импульсных магнитных полей, заключающийся в том, что воздействуют пучком поляризованного света на измерительный датчик Фарадея и анализатор, а затем детектиру$5 ют полученный световой сигнал, о т855566

Составитель В. Новожилов

Редактор Л.Повхан Техред Ж. Кастелевич Корректор H.

Заказ 6900/64 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретениИ и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, создают с помощью меры индукции постоянное магнитное поле, противоположное по направлению импульсному магнитному полю, изменяют направление плоскости поляризации пучка поляризованного света о помощью образцового датчика

Фарадея путем изменения силы тока питания меры индукции, дифференцируют нродетектированный световой сигнал и в момент минимума числа экстремумов продифференцированного сигнала определяют силу тока питания меры, по которой судят о максимальном значении индукции импу .ьсного магнит ного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Tawara Н. Мeasurements of Pul"

sed Current and Magnetic Field byth

Faraday Effect "Jap Journal of AppI

Physics", v 7, М 10, Осс 1968, с. 1225, 2. Metzel R. "fur Erzeugung urld

Bestimmung чоп magnetischen 3mpuisfe1dern", Experimentel1е Technik

der Physik, 1964, Xt!, Jult 4, с. 263-264.