SU898351A1

SU898351A1 - Датчик магнитного пол

Info

Publication number: SU898351A1
Application number: SU792737140A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Яковлевич Картелев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4665
Priority date: 1979-03-11
Filing date: 1979-03-11
Publication date: 1982-01-15

Description

(54) ДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ

1

Изобретение относитс к технике измерени переменных и импульсных магнитных полей, предназначено дл одновременного измерени в одной точке пространства трех составл ющих вектора магнитного пол и самого вектора в системе декартовых координат и может быть использовано в технике сильных магнитных полей, дерной физике и геофизике.

Известен высокочастотный электромагнитный микрозонд, содержащий три катушки индуктивности, в котором одновременное измерение трех взаимно перпендикул рных составл ющих векто ра магнитного пол обеспечиваетс за счет того, что катушки намотаны на общей подложке в трех взаимно перпендикул рных плоскост х .

Недостатком данного зонда вл етс наличие сильных помех при измерении переменных и импульсных магнитных полей , вследствие действи сопутствующего электрического пол (неэкранированные катушки зонда вл ютс антеннами с определенной действукицей высотой ) .

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению вл етс устройство, содержащее две пары чувствительных элементов, расположенных на сфере попарно-ортогонально и соединенных попарно-встречно 2l

Недостаток устройства заключаетс в его невысокой точности.

Цель изобретени - повышение точности измерений.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике магнитного пол , содержащем 2п идентичных чувствительных элементов, расположенных попарно-ортогонально , одни концы чувствительных элементов соединены попарно-встречено , а вторые концы соединены друг с другом в центре симметрии датчика.

Claims

На чертеже представлена схема датчика . 3898 . Датчик имеет три пары чувствительных элементов 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6 в виде плоских спиральных катушек индуктивности, намотанных встречно-друг другу и шунтированных резисторами 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 величиной где (Л)- частота измер емого пол , L -- индуктивность катушки. Катушки имеют одинаковое количество витков, одинаковые геометрические размеры и закреплены на шаре 3 из изол ционного материала симметрично относительно плоскостей декартовой системы координат. Все катушки электрически соединены одноименными. выводами непосредственно друг с другом в центре симметрии (начало координат . Потенциальными выводами катушки попарно подключены к дифференциальным измерительным приборам 4-1, 4-2, 4-3, а от них к сумматору 5. Датчик работает следующим образом. При воздействии переменного или им пульсного магнитного пол в каждой паре катушек 1 в соответствии с законом электромагнитной индукции Фараа;ь индуцируютс положительные и отри цательные импульсы напр жени , пропор циональные напр женности той составл ющей вектора магнитного пол , котора пронизывает данную пару катушек в осевом направлении. Импульсы напр жени с катушек подаютс на дифференциаль ые измерительные приборы 4 и сумматор Ь, где полезный сигнал окончательно отфильтровываетс от синфазных электрических помех и определ ютс эначенне вектора магнитного пол и его направление.Шунтирование катушек реэисторами 2 обеспечивает независимость чувствительности датчика от час тоты измер емого пол . Регистраторы выходных импульсов с датчика - дифференциальные измеритель :-;ые приборы 4 и сумматор 5 можно конструктивно совместить с датчиком и выполнить в виде запоминающего устройства или электрооптического преоб« разовател с передачей информации от дат-:ика к сумматору по световодам не показано). Сопутствуюшее электрическое поле, направленное например, по оси Z, действует только на катушки, расположенные на этой же оси и имеющие в направлении пол минимальную высоту. Остальные катушки попадают в экранируемую верхней и нижней катушками зону. Услови взаимной экранировки катушек и их малой действующей высоты соблюдаютс и при любом другом направлении электрического пол , в чем нетрудно убедитьс , разложив вектор Е на составл ющие . Кроме того, несмотр на разнесение катушек на iieKOTOpoe рассто ние h от центра датчика, при выполнении услови h ГЛ,, где Д,- длина волны измер емого магнитного пол , датчик дает близкую апроксимацию точечному измерению, и составл ющие вектора Н в центре датчика с погрешностью не более 1% равны полусумме значений составл ющих магнитного пол , измер емых каждой парой катушек на ос х X, Y, Z вокруг центра датчика. Опытна проверка на построенной аналогично описанию модели из двух катушек индуктивности в сильном элект ромагнитном поле показала, что фон от действи электрической составл ющей напр женностью до 100 кВ/м не превышает 8% полезного сигнала. Формула изобретени Датчик магнитного пол , содержащий 2п идентичных чувствительных элементов , расположенных попарно-оргогонапьно , одни концы чувствительных элементов соединены попарно-встречно, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, вторые концы чувствительных элементов соединены друг с другом в центре симметрии дат ,чика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1..Авторское свидетельство СССР № 250293, кл. G О R 29/08, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2530212, кл. G01 R 33/02, 1977.

1-6

h

.. 1i

2-2