Приемное устройство вибрационного магнитометра

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социапмстнчесиик

Респубпми ()))883815 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 31.03.80 (21) 2900996/18 — 21 (51) М. Кл.

G 01 R 33/02 с присоединением заявки М— (23) П риориттет фкударотинньй комитет

CCCP ао делам иэооретенкй н открытой

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

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

, . ®(фткр 2)-; "

Г. С. Кусков, Г. М. Лыскова и Л. П. Ручкина (71) Заявитель (54) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ВИБРАЦИОННОГО

МАГНИТОМЕТРА

Изобретение относится к магнитным иэмерт ниям и может быть использовано, например, для измерения намагниченности ферромагнитных материалов в постоянных полях.

Известно приемное устройство вибрационного магнитометра, состоящее из комплекса измерительных и комплекса компенсационных катушек, соединенных последовательно и подключенных ко входу усилителя разностного сигнала. Так как каждые дФе измерительные

) катушки включены встт)ечно, то влияние помех снижается в /S® S® / раз, где

S Чч1(2)

SW„SW — суммарные площади витков катушек 111.

На практике, однако, не удается выполнить равенство S SWz с точностью более, чем

0,5%, и, поскольку величина напряженности поля, создаваемого. помехами, может на несколько порядков превышать величину напряженности поля, создаваемого испытуемым образцом, то сигнал помехи в измерительных катушках может в несколько раэ превышать сигнал от испытуемого образца. При подключении к усилителю разностного сигнала измерительных и компенсационных катушек таким образом, чтобы сигналы помех вычитались, влияние помехи несколько снижается, но удовлетворительного снижения влияния помех получить не удается из-за различных фазовых соотношений между сигналами помех в измерительных и компенсационных катушках. Таким образом, недостатком этого уст10 ройства, снижающим точность измерений и область применения, является низкая помехозащищенность.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

)s .Поставленная цель достигается тем, что приемное устройство вибрационного магнитометра, содержащее две соединенные последовательно и встречно измерительные катушки и две соединенные последовательно и встречно компенсационные катушки, а также усилитель раэностного сигнала, снабжено двумя парами . катушек компенсации помех, двумя потенциометрами и двумя усилителями с симметрич883815 4

1О

20

Зо

55 ными входами, к одному из которых подклю чены измерительные, а к другому — компенсационные катушки, а выходы усилителей с симметричными входами соединены со входом усилителя разностного сигнала, причем к движку одного иэ потенциометров подсоединен общий вывод измерительных катушек, а к его крайним выводам — две катушки компенсации помех, соединенные последовательно и согласно, общий вывод которых соединен с общей точкой электрической схемы, к движку другого потенциометра подсоединен общий вывод компенсационных катушек, а к его крайним выводам — две другие катушки компенсации помех, соединенные последовательно и. согласно, общей вывод которых соединен с общей точкой электрической схемы.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит иэ двух измерительных катушек 1, соединенных последовательно и встречно, потенциометра 2, к движку которого подключен общий вывод измерительных катушек 1, а к его крайним выводам — две соединенные последовательно и согласно катушки

3 компенсации помех, общий вывод которых соединен с общей точкой электрической схемы, двух компенсационных катушек 4, соединенных последовательно и встречно, потенциометра 5, к движку которого подключен общий вывод компенсационных катушек 4, а к его крайним выводам — две соединенные последовательно и согласно катушки 6 компенсации помех, общий вывод которых соединен с общей точкой электрической схемы, усилителей

7 и 8 с симметричными входами, к которым подключены измерительные 1 и компенсационные 4 катушки соответственно, усилителя 7 разностного сигнала, вход которого соединен с выходами усилителей 8 и 9.

Устройство работает следующим образом..

При вибрации образца в измерительных катушках 1 наводится сигнал, который подается на вход усилителя 8 с симметричным входом, Так как катушки 3 компенсации помех включены согласно, то в них практически не наводится сигнал от вибрирующего образца, а наводится только сигнал помех. Вследствие того, что катушки подключены к усилителю

8 с симметричным входом в качестве которого применен операционный усилитель с большим подавлением синфазной помехи, то перемещением движка потенциометра 2 можно добиться практически полной компенсации помех, наводимых в измерительных катушках.

Аналогичным способом можно добиться компенсации помех, наводимых в цепи комлен. сационных катушек, Практически настройка приемных измерительных и компенсационных катушек по минимуму воздействия помехи осуществляется: следующим образом: все катушки размещают в центре колец Гельмгольца, имеющих малую неоднородность (менее

0,1%) напряженности намагничивающего поля в объеме, занимаемом настраиваемыми катушками. Обмотки колец Гельмгольца подключают к выходу генератора и, регулируя выходное напряжение генератора (частота напряжения равна частоте вибрации), устанавливают необходимую величину намагничивающего поля, которое эквивалентно воздействию помех. Регулируя потенциометры 2 и 5; добиваются минимума сигнала на выходе усилителя 7.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения за счет улучшения соотношения сигнал/шум и снизить порог чувствительности измерений благодаря низкому уровню помех. Испытания опытного образца устройства показали, что точность измерений повышается не менее, чем в два

„раза, а величина измеряемого минимального магнитного момента снижается не менее, чем в пять раз.

Формула изобретения

Приемное устройство вибрационного магнитометра, содержащее две соединенные последовательно и встречно измерительные катушки и две соединенные последовательно и встречно компенсационные катушки, а также усилитель разностного сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя парами катушек компенсации помех, двумя потенциометрами и двумя усилителями с симметричными входами, к одному из которых подключены измерительные, а к другому— компенсационные катушки, а выходы усилителей с симметричными входами соединены со входом усилителя разностного сигнала, причем к движку одного из потенциометров подсоединен общий вывод измерительных катушек, а к его крайним выводам — две катушки компенсации помех, соединенные последовательно и согласно, общий вывод которых соединен с общей точкой электрической схемы, к движку другого потенциометра подсоединен общий вывод компенсационных катушек, а к его крайним выводам — две другие катушки компенсации помех, соединенные последовательно и согласно, общий вывод которых соединен с общей точкой электрической схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент СШЛ % 3496459, кл. 324 — 47, 1967.

883815

Ряааеж м ц ю

Составитель Ю. Куликов

Техред О. Легеза

Редактор О. Половка

Корректор М. Шарощи

Заказ 10219/69

Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Подписное

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