Магнитомодуляционный датчик

 

72) Автор (54) НАГНИТОИОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к технике измерения электромагнитных полей и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре.

Известен магнитомодуляционный датчик, содержащий два концентратора, магнитно-связанные кольцевым модулятором с перемычкой. Трансформаторная связь между приемными обмотками и обмоткой управления, размещенной на перемычке, уменьшена до незначительной величины, что позволяет повысить точность измерений fl ).

Недостатком известного датчика является узкий диапазон рабочих час, тот.

Известен также магнитомодуляционный датчик, содержащий два ферритовых концентратора, магнитно-связанные кольцевым модулятором. На концентраторах находятся приемные об- мотки,. на модуляторе - обмотка управ-., ления.

При подаче сигнала в обмотку управления осуществляется модуляция магнитной проницаемости модулятора и, следовательно, модуляция проницаеS мости всего датчика, в результате чего осуществляется перенос спектра регистрируемого сигнала со .сравниTenbHo высоким коэффициентом преобразования (23.

Однако в этом устройстве вследствие большой индуктивности обмотки модулятора не удается использовать частоты управляющего сигнала выше

35 нескольких сотен килогерц, что силь" но ограничивает чувствительность и сужает полосу рабочих частот. Ис пользование магнитных модуляторов из более высокочастотных марок ферритов, но имеющих значительно меньшие вели" чины магнитйой проницаемости, Приводит к резкому снижению действующей

:. магнитной проницаемости всего составного сердечника датчика, что

3 911387 ухудшает чувствительность магнитомодуляционного преобразования.

Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона частот. 5

Поставленная цель достигается тем, что в магнитомодуляциониом датчике, содержащем два ферритовых концентра-тора с приемными обмотками, мвгнитносвяэанные модулятором, и обмотку уп- t0 равления, модулятор выполнен в виде

Ф образного сердечника из высокочастотйого феррита с прямоугольной петлей гистерезиса, плоскость которо" го параллельна, а центральный стер- 13 жень перпендикулярен продольной оси датчика, при этом обмотка управления выполнена в виде.:двух секций, : раз«" мещенных на модуляторе симметрично относительно его- центра симметрии. ю

Кроме то о, плоскость модулятора перпендикулярна продольной оси датчика, которая проходит через центр ! симметрии модулятора.

На фиг. 1 приведена конструкция . 23 датчика, соответствующая параллельному направлению сигнального и управляю. щего магнитных потоков; на фиг. 2м иап авлению.

Формула изобретения ортогонально у р

Ферромагнитные концентраторы 1 и

2 магнитно-соединены с помощью модулятора 3, имеющего Ф-образную форму.

На концентраторах 1 и 2 находятся приемные обмотки 4 и g, .нв модулято- 35 . ре 3 - секции 6 и 7 обмотки управления. Секции 6 и 7 во время работы под.! ключаются к источнику 8 управляющего сигнала таким образом, что тони в wx равны по величине, но противоположны 49 по фазе,. Иодулятор 3,выполняется из высококачественного фвррита с прямоугольной петлей гистервзиса (ППГ), который може работать на частотах порядка десятков мегагерц и «вше.

Вследствие того, что фврриты с ППГ (например аналогичные тем, которые используются в быстродействующих за" поминающих устройствах} имеют сравнительно высокие значения магнитной М проницаемости, действующая проницаемость всего датчика оказывается достаточно большой.

Плоскость модулятора 3 (фиг. 1)

-параллельна, а модулятора 3 (фиг. 2) ц перпендикулярна продольной оси датчика. Для конструкции на фиг. 1 и фиг. 2 центральный стержень модулято4 ра 3 перпендикулярен продольной оси датчика.

Устройство работает следующим образом.

При подаче в секции 6 и 7 обмотки управления управляющих сигналов с частотой ш (в частности это могут быть импульсные сигналы с частотой следования м) осуществляется модуляция проницаемости модулятора 3 и, следовательно, модуляция проницаемости всего датчика. При этом частота управляющих сигналов может достигать десятков и сотен мегагерц, что значительно расширяет рабочую полосу частот датчика, так как при внесении датчика so внешнее поле с частотойЯ, на выходе. приемных обмоток 4 и 5 наводится ЗЯС, содержащая комбинационные . частоты (Кы+Я) . Применение магнитного модулятора 3 ф-образной Формы с двумя секциями 6 и 7 обмотки управления обусловлено следующими причинами. При перемагничивании ферритов с

ПЙГ ввличиид !вумов перемагничивания велика, поэтому использование, например, кольцевого модулятора.с одной обмоткой йезффективно„ так как реальная чувствительность такого датчика . хуже, чем у известных устройств. Использование же предлагаемой конструкции модулятора 3, перемагничиваемого двумя секциями 6 и 7, обеспечивает суммирование шумов перемагничивания модулятора 3 в противофазе, т.е. вычитание их. Поскольку среднестатические значения этих шумов близки по величине, их разность близка к нулю, Тем самым резко повышается чувствительность датчика. Таким образом, предлагаемое устройство имеет весьма высокую чувствительность и широкую по" лосу рабочих частот.

Применение предлагаемого датчика позволяет существенно повысить чувствительность и широкополосность измерительной аппаратуры.

1. Иагнитомодуляционный датчик, содержащий два Фврритовых концентратора с приемными обмотками, магнитносвязанные модулятором, и обмотку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона часСоставитель S,.Новожилов

Редактор В. Данко Техред С.Мигунова Корректор M. Демчик

Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 1116/34 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 911387 6 тот, модулятор выполнен в виде Ф-об- 2. Датчик по п. 1, о т л и ч а аразного сердечника из высокочастот- шийся тем, что плоскость модуного феррита с прямоугольной петлей лятора перпендикулярна продольной гистерезиса, плоскость которого па- . оси датчика, которая проходит через раллельна, а центральный стержень > центр симметрии модулятора. перпендикулярен продольной оси дат- Источники информации, чика, при этом обмотка управления вы- принятые во внимание при экспертизе полнена s виде двух секций, размещен- 1. Авторское свидетельство СССР ных на модуляторе .симметрично - 11 423081, кл. G О1 Ч 3/08, 1972. относительно его центра снимет- !а 2. Авторское свидетельство СССР рии. М 368560, кл. G О! и 33/00, 1971., 1