Магнитомодуляционный датчик

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсиик

Социапистичееиик

Республик

< 371105

Ъ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 11.09. 79 (21) 2818038/ 18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 R 33/02

3Ьвударвтваеый кюиитвт

СССР ао двлаи «звбрвтвннй н вткрмткй Опубликовано 07. 10. 81 ° Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 10 ° 10 81 (53) УДК 621. . 317. 44 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. И. Мордасов, В. Т. Похабов, В. П. Со рниченко и Б. M. Шинкевич

f !

Сибир ский физико-технический институт им. В. Д, Кузнецова при Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В. В. Куйбьппевв-- .. (71) Заявитель (54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к магнитным измерениям, предназначено для преобразования слабого переменного и постоянного магнитных полей в электрический сигнал и может использоваться в геофизике, связи, для измерения магнитных полей и в других областях науки и техники.

Известен магнитомодуляционный ферритовый датчик: с ортогональным локаль-1а ным возбуждением (1 .) содержащий цилиндt рическое ферритовое кольцо с обмоткой возбуждения и два соосных феррито-i вых стержня с расположенными на них приемными обмотками. В этом датчике .с целью устранения трансформаторной свя"зи между приемными обмотками и обмоткой возбуждения, а также снижения необходимой мощности возбуждения, ось ферритовых стержней параллельна оси щ симметрии ферритового кольца и пересекает его в области выполненного в нем сквозного прямоугольного выреза, заполненного диэлектриком.

Основным недо ст ат ко м р ас сматри ваемого устройства является шум Баркгаузена, вызванный взаимодействием в модуляторе параллельных полей возбужде-. ния и сигнала, снижа яций чувствительность датчика в области низких и инфранизких частот.

Наиболее близок к предлагаемому магнитомодуляционный датчик 2,содержащий ферритовое кольцо. со сквозными цилиндрическими отверстиями и обмоткой возбуждения, а также магнитосвязанные через кольцо ферритовые стержни с измерительными обмотками. Контактные части стержней выполнены в виде полуколец и расположены по обе стороны кольца перпендикулярно к его торцовым поверхностям в области сквозных цилиндрических отверстий при этом ось стержней совпадает с осью кольца.

Образующая цилиндрических отверстий в ферритовом кольце модулятора параллельна торцовым поверхностям кольца.

Это приводит к искажению магнитных

871105

Формула изобретения силовых линий сигнвла таким образом, что они оказываются параллельными магнитным силовым линиям тока возбуждения модулятора. Таким образом, устройство является ферритовым параметрическим усилителем с параллельными магнитными полями сигнала и возбуждения с присущим такого рода устройствам шумом

Баркгаузена.

С целью уменьшения собственных шу- >0 мов, в магнитомодуляционном датчике, содержащем ферритовое кольцо со сквозными цилиндрическими отверстиями и обмоткой возбуждения, а также ферритовые стержни с измерительными обмот- 15 ками контактирукицие с кольцом в облас ти сквозных цилиндрических отверстий частями, выполненными в виде полуколец и расположенные симметрично по обе стороны кольца, перпендикулярно его торцовым поверхностям. При этом ось стержней сов.падает с осью кольца, образующие сквозных цилиндрических отверстий ориентированы параллельно оси стержней.

На чертеже приведена конструкция

25 магнитомодуляционного датчика.

Магнитомодуляционный датчик содержит ферритовое кольцо 1 с обмоткой возбуждения 2,,а также два ферритовых стержня 3 4 с измерительными обФ

30 мотками 5, 6. Ферритовые стержни 3, 4 контактируют с кольцом с помощью ферритовых полуколец 7, 8„расположен" ных симметрично по обе стороны кольца перпендикулярно его торцовым поверхностям. Оси стержней 3, 4 совпадают с осью кольца, а оси сквозных цилиндрических осей 9, 10 парачлельны осям стержней 3, 4.

Работает магнитомодуляционный датчик следующим образом.

Под влиянием тока перемагничивания в обмотке возбуждения 2 кольца 1 перемычки кольца, образовавшиеся в результате выполнения в нем сквозных отверстий 9, 10, первмагничиваются 45 до насыщения и прерывают. магнитную цепь стержней 3, 4, контактирующих с кольцом с помощью полуколец 7, 8, по периодическому закону, содержащему четные гармоники частоты возбуж" 50 дения. Магнитное поле сигнала взаимодействует с магнитным полем возбуждения в кольце, в результате чего под действием сигнапа в измерительных обмотках 5; 6 возникает ЭДС четных гармоник, частоты возбуждения, модули4 рованная частотой регистрируемого маг. нити о го пол я.

Сквозные цилиндрические отверстия

9, 10 в кольце ) в области магнитного контакта стержней 3, 4 с модулятором позволяют снизить необходимую мощность возбуждения, так как до насыщения доводятся только тонкие перемычки кольца,образовавшиеся в результате выполнения в нем отверстий.

Ориентирование образующих сквозных отверстий в кольце в области магнитного контакта стержней 3, 4 с кольцом параллельно оси стержней, совпадающей с осью кольца, приводит к орто" гональному взаимодействию магнитных полей сигнала и возбуждения в кольце, что исключает трансформированную связь между витками измерительных обмоток 5, 6 и обмотки возбуждения 2 и позволяет снизить шум Баркгаузена, а следовательно, повысить чувствительность датчика в области низких и инфранизких частот.

В предложенном датчике ортогональны не только плоскости витков обмоток возбуждения и сигнальных, но и магнитные потоки сигнала и возбуждения, что в конечном итоге приводит к увеличению чувствительности датчика.

Магнитомодуляционный датчик, содержащий ферритовое кольцо со сквозныья цилиндрическими отверстиями и обмоткой возбуждения, а также ферритовые стержни с измерительными обмотками, контактирующие с кольцом в области сквозных цилиндрических отверстий частями, выполненными в виде полуколец, и расположенные симметрично по обе стороны кольца, перпендикулярно его торцовым поверхностям, при этом ось стержней совпадает с осью кольца, отличающийся тем, что, с целью уменьшения собственных шумов, образующие сквозных цилиндрических отверстий ориентированы параллельно оси стержней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. .Авторское свидетельство СССР

Ф 483635, кл. G Ol R 33/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 468201, кл. G О! R 33/00, 1975 (прототип).

87!105

Составитель В. Новожилов

Рецактор .Б. Федотов Техред Т.Маточка Ко екто С. Шекмар

Заказ 8430/18 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССВ по делам изобретений и открытий

Ф

l 13035 Москва Ж-35, Раушская наб. д., 415

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