Устройство для измерения параметров магнитного поля

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Республик

< 883812 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03.80 (21) 2893885/18 — 21 с присоединением заявки № (23.) П риоритет (5I)M. Кл.

G 01 R 33/02

9кудврстееввый кемвтет

СССР ао делам изобретений в открытий

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.81 (53) УД К 621.317..44 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Афанасьев, Ю. Н. Бобков, В. Н. Горобей, В. А. Прищепо и К. К. Спиридонов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

Изобретение относится к магнитным изме-рениям и может быть использовано для изме рения параметров магнитного поля.

Наиболее близким к предлагаемому по тех. нической сущности является устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее сердечник в виде кольцевого каркасаподложки из тугоплавкого немагнитного сплава. Температурный коэффициент линейного . расширения материала каркаса-подложки выбран близким к коэффициенту материала пермаллоя. На каркасе-подложке с внешней стороны выполнен паз, в котором размещены несколько слоев пермаллоевой ленты, концы которой закреплены. Сердечник устройства охвачен тороидальной обмоткой возбуждения, а также измерительной и компенсационными обмотками (1) .

Недостатком известного устройства является то, что паз, в котором размещаются слои пермаллоевой ленты, расположен с, внешней стороны каркаса-подложки. Концы пермаллоевой ленты необходимо закреплять. Закрепление концов пермаллоевой ленты осуществляется в основном путем сварки, что приводит к появлению дефектов и внутрешщх напряжений в.объеме ленты и, в свою очередь, к увеличению уровня шумов, снижающих точность измерений. Кроме того, процессы намотки и сварки усложняют технологию изготовления сердечников..

Другим недостатком известного устройства является то, что пермаллоевая лента находится ближе к наружным сторонам витков тороидальной обмотки возбуждения, которые расположены более неравномерно, чем внутренние стороны витков. Следовательно, лента находится в области большей неоднородности поля возбуждения, что также приводит к увеличению уровня шумов и снижению точности измерений, Цель изобретения — повышение точности измерений.

Эта цель достигается за счет того, что в устройстве для измерения параметров магнитного поля, содержащем сердечник в виде кольцевого каркаса-подложки из немапштного материала, в пазу которого размещены не883812 сколько слоев цермаллоевой ленты, возбуждающую, измерительную и компенсационные обмотки, охватывающие сердечник, паэ выполнен с внутренней стороны каркаса-подложки, верхний слой пермаллоевой ленты соприкасв ется с внутренней поверхностно паза, а слои, размещенные в пазу, прилегают друт к другу.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — сердечник, общий вид.

Устройство содержит сердечник 1, выполненный в виде кольцевого каркаса-подложки 2, и пазу которого размещены несколько слоев 3 — S лермаллоевой ленты и три обмотки, обмоткУ 6 воэбуждени», измерительную обмотку 7 и компенсационную обмотку 8, охватывающие сердечник 1. При этом паэ выполнен с внутренней стороны каркаса-подложки 2, а слои 3 — 5 пермаллоевой ленты уложены в него так, что верхний слой 3 ленты плотно соприкасается с внутренней поверхностью паза, а слои 3 — 5, размещенные в пазу, прилегают друг к другу.

Устройство работает следующим образом.

Сердечник 1, состоящий нз каркаса-подложки 2 в лазу которого уложены три слоя

3 — 5 пермаллоевой ленты, намагничивается магнитным полем, создаваемым током, протекающим по обмотке 6 возбуждения. Под действием измеряемого магнитного поля в измерительной обмотке 7 возникает ЭДС второй гармоники частоты поля возбуждения. Амплитуда этой ЗДС пропорциональна величине индукции измеряемого поля. Далее сигнал преобразуется и передается в компенсационную обмотку 8.

Ввиду того, что паэ выполнен с внутренней стороны каркаса-подложки 2, пермаллоевая лента, свернутая в несколько слоев, под действием упругих сил прижимается к внутренней поверхности nasa. Поэтому необходимость в закреплении концов пермаллоевои ленты путем сварки в данном устройстве отпадает.

Следовательно, исключаются дефекты и внутренние напряжения в пермаллоевой ленте, что приводит к уменьшению уровня шумов, в результате чего повышается точность измерений. Кроме того, под действием упругих напряжений верхний слой ленты. плотно соприкасается с внутренней поверхностью паза, а слои, размещенные в пазу, прилегают друг к другу. Такая конструкция сердечника обеспечивает его устойчивость при термообработке при высоких температурах (для пермаллоевых

>g сплавов до 1100 С) и сохраняет высокие магнитные свойства сердечника, в том числе низкий уровень шумов. Точность измерений повышается .также за счет того, что слои пермаллоевой ленты находятся вблизи внутренней стороны витков обмотки возбуждения, где поле . возбуждения более однородно.

Лабораторные испытания макетов устройства показали, что по сравнению с известными они обладают в 3 — 5 раз более высокой точностью измерения эа счет уменьшения уровня шумов. При этом упрощена технология изготовления устройства за счет исключения процессов намотки ленты и закрепления концов ленты.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее сердечник в виде кольцевого каркаса-подложки иэ немагнитного материала, в пазу которого размещено несколько слоев пермаллоевой ленты, возбуждающую, измерительную и компенсационную обмотку, охватывающие сердечник, о т л и ч а ю щ еe: с я тем, что, с целью повышения точности измерений, паэ выполнен с внутренней стороны каркаса-подложки, верхний слой пермаллоевой ленты соприкасается с внутренней поверхностью паза, а слои, размещенные в пазу, прилегают друт к друту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Dyal P., Gordon О. 1, 1ЕЕЕ Trans. of

Magn, Мар. 9, 16 3, рр. 226 — 231, 1973.

883812 фи@1

Составителв Ю. Куликов

Техред О. Легеза

Корректор М. Шароши

Редактор О. Половка

Подписное

Заказ 10219/69

Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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