SU892378A1 - Датчик неоднородности магнитного пол - Google Patents

Description

(5) ДАТЧИК НЕОДНОРОДНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

I

Изобретение относитс  к магнитным измерени м, в частности к измерени м параметров неоднородного магнитного пол , создаваемого, например, электрическим током, и может быть использовано дл  технологического контрол  монтажа электрических цепей электрооборудовани  судов, & дефектоскопии металлических конструкций, при исследовании однородности провод щих сред и в других област х измерительной техники, когда контроль проводитс  путем пропускани  через исследуемый объект электрического тока и регистрации параметров магнитного пол , создаваемого этим током.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  датчик , в котором две встречно-последо вательно соединенные обмотки намотаны на одном сердечнике.. Этот датчик обладает высокими метрологическими характеристиками, технологичностью и небольшими габаритами 1 .

Однако такой датчик имеет недостаточную помехозащищенность при регистрации параметров неоднородного магнитного пол  исследуемого объекта, когда измерени  провод тс  на фоне также неоднородных магнитных помех, которые создаютс  близко расположены- ми к исследуемому объекту источника- ми Неоднородных магнитных полей.

Цель изобретени  - повысвениб по10 мехозащищенности датчика неоднородного магнитного пол.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчике неоднородности магнитного пол , содержащем сердечник из

ts материала с высокой магнитной проницаемостью и нанесенные на нем секции обмоток, смежные секции сигнальной обмотки, соединены между собой встречно-последовательно и .выполне30 ны с соотношением витков, удовлетао р щим выражению

л (jj

(1)

(-)

i 1

где м - число витков 1-ой секции; 1 номер секции-, п - число секций сигнальной

обмотки ,

с - посто нна  величина; г, - рассто ние от источника

магнитного пол  до центра . 1--ой секции.

На фиг.1 изображена принципиальна  схема датчика неоднородного магнитного ПОЛЯ, на фиг4 2 - конструкци  датчика, на фиг.З кривые зависимости относительной чувствительности датчиков с раз и|-|ным числом секций от рассто ни  до проводника с током.

Датчик состоит из сердечника 1 (СИГ,;. секций 2 и 3 сигнальной обмотки со зстречно-последовательмын соединением смежных секций и обмотки k, обеспечивающей режим работы ч датчика.

По всей длине сердечника 1 (фиг.2 нанесена обмотка , обеспечиваюи а  режим работы датчика. Поверх этой обмотки размеа ены секции 2 и 3 сигна ной обмотки датчика..

На фиг.2 обозначены рассто ние г., от проводника 5 с током до центра первой секции, рассто ние г. от проводника 5 с током до центра ,--ой секции, угол d.. между линией, соедин ющей центр проводника 5 с центром первой секции 2 и линией, соедин ющей центр проводника с центром i-ой секции 3 датчика, рассто ние d между смежными секци ми.

При подаче в обмотку k тока высокой частоты (пор дка нескольких килогерц ) датчик работает в режиме фер .розонда. При отсутствии тока возбуждени  датчик работает как индукционна  катушка.

Одним из основных назначений датчика неоднородного магнитного пол   вл етс  использование его в приборах контрол  монтажа в щитах, пультах , распределительных коробках, где жестко фиксированные проводники с токами различных величин и направлений располагаютс  в одной плоскости. Контроль осуществл етс  путем поочередной установки первой секции датчика , работающего в режиме феррозонда, на каждой из обследуемых проводников и определени  по регистрируемому датчиком магнитному полю пол рности тока в них. При этом необходима достаточно высока  noMexosauu-iateHHOCTb

датчика к магнитным помехам, создаваемым токами а кабел х и проводниках , наход щихс  а пределах объема устройства, в котором производитс  контроль,

Определим составл ющую напр женности магнитного пол  Н., действующую вдоль оси сердечника в центре i-ой секции 3

н (, , (2)

где 3 - величина тока в проводнике 5.

Индуктированна  в i-ой секции 3 ЭДС равна

/ LI L/ En

r-i

1

чур5ствительность i -ои секции 3 сигнальной обмотки датчика к напр женности

магнитного пол .

учетом встречно-последовательсоединени  смежных секций вые напр жение Е сигнальной обмотожет быть представлено в виде

: -i-l

(-) , (ъ)

JT

X г- Л 1 г .

где п - число секций сигнальной омотки .

В общем случае при п секци х обмотки и определенном соотношении чувствительностей секций можно записать

J-A-D

Ег -. ()

n.;i4iiM)

в этих выражени х С,,, CQ, .. . , С посто нные неличины, определ емые ЧИСЛОМ секций сигнальной обмотки датчика,.(1 - - Сравниза  выражени  (З) и (k) при посто нном d и учитыва , ч чувствительность секции пропорциональна числу ее витков, можно записать

lUi

i-- С.

v5)

у.

1-)

1

п. ; г г

(аким образом, выполнение равенства (5) соответствует максимальной помехозащищенности датчика неоднородного магнитного пол .

Claims (1)

1. Кривые зависимости относительной чувствительности датчиков с числом секций сигнальной обмотки ,3,,5 (фиг.З) нагл дно иллюстрируют приведенные выше рассуждени . При практической работе с датчиком перва  секци  сигнальной обмотки располагаетс  в непосредственной близости от контролируемого проводника t током в зоне сД. 1. Проводники с током создающие помехи, наход тс  в зоне с Л 1. Как видно из кривых, приведенных на фиг..З, при неизменном рассто нии между датчиком и проводником с током, создающим помеху, относительна  чувствительность датчика к помехе уменьшаетс  при увеличении числа секций, соотношение витков которых удовлетвор ют выражению (.1 j . Во всех случа х сумма витков четных секций равна сумме витков нечетных секций сигнальной обмотки. Это обеспечивает нечувствительность датчика к однородному магнитному полю . Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение помехозащищенности датчика неоднородного магнитного пол . В случае применени  его в приборах дл  технологического контрол  монтажа электрических цепей электрооборудовани  обеспечиваетс  возможность проведени  операций кон рол  в пультах, щитах, коробках,т.е непосредственно в производственных услови х, что повышает качество мон тажных работ и уменьшает затраты, св занные с нахождением и устранением ошибок монтажа. Формула изобретени  Датчик неоднородности магнитного пол , содержащий сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью и нанесенные на нем секции обмоток , отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности , смежные секции сигнальной обмотки соединены между собой встречно-последовательно и выполнены с соотношением витков, удовлетвор ющим выражению 1-ой секции; число витков номер секции; число секций сигнальной обмотки- , посто нна  величина; г- - рассто ние от проводника с током до центра I-ой секции . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе за вки 1. Авторское свидетельство СССР № 122809, кл. G 01 R 33/02, 1959.

   п

   О-

   оФие .1

   max

   e 1

   ct

   /0

   fff

   10

   lff

   $to

   15 Я

   фиг.Ъ