RU175142U1 - DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD - Google Patents

DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD Download PDF

Info

Publication number
RU175142U1
RU175142U1 RU2017118542U RU2017118542U RU175142U1 RU 175142 U1 RU175142 U1 RU 175142U1 RU 2017118542 U RU2017118542 U RU 2017118542U RU 2017118542 U RU2017118542 U RU 2017118542U RU 175142 U1 RU175142 U1 RU 175142U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
toroidal coil
oscilloscope
capacitor
electrically connected
Prior art date
Application number
RU2017118542U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Дмитриевич Щеглов
Глеб Юрьевич Станишевский
Борис Георгиевич Скуйбин
Мурат Альфредович Сафаров
Владислав Марсельевич Мамедов
Original Assignee
Глеб Юрьевич Станишевский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Глеб Юрьевич Станишевский filed Critical Глеб Юрьевич Станишевский
Priority to RU2017118542U priority Critical patent/RU175142U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU175142U1 publication Critical patent/RU175142U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Заявленное техническое решение относится к устройствам для измерения переменных магнитных величин, таких как направление или напряжение магнитных полей или магнитных потоков, и может быть применено в учебных заведениях для повышения точности проводимых экспериментов, связанных с электромагнитными явлениями. Оно также позволяет определить плотность потока магнитного поля по поверхности конденсатора устройства.Сущность заявленного решения заключается в том, что устройство для изучения электромагнитного поля содержит корпус, тороидальную катушку, электрически связанную с осциллографом, закрепленную в корпусе, причем тороидальная катушка удерживается креплением, расположенным на рейке, закрепленной в корпусе, и находится между двумя обкладками конденсатора, закрепленными на валах, которые проходят через отверстия в корпусе, которые, в свою очередь, электрически соединены с источником переменного напряжения и осциллографом, закрепленными в корпусе. При этом валы, удерживающие обкладки конденсатора, соединены с корпусом, причем указанное соединение является поршневым запорным механизмом.Техническим результатом при реализации заявленного решения является исключение электромагнитного шума в сигнале, принимаемом ттороидальной катушкой. 1 фиг.The claimed technical solution relates to devices for measuring variable magnetic quantities, such as the direction or voltage of magnetic fields or magnetic fluxes, and can be used in educational institutions to improve the accuracy of experiments involving electromagnetic phenomena. It also allows you to determine the magnetic field flux density over the surface of the capacitor of the device. The essence of the claimed solution lies in the fact that the device for studying the electromagnetic field contains a housing, a toroidal coil electrically connected to the oscilloscope, mounted in the housing, and the toroidal coil is held by a mount located on the rail fixed in the housing, and is located between two capacitor plates mounted on shafts that pass through holes in the housing, which, in their turn, electrically connected to an alternating voltage source and an oscilloscope, fixed in the housing. In this case, the shafts holding the capacitor plates are connected to the housing, and this connection is a piston locking mechanism. The technical result when implementing the claimed solution is the exclusion of electromagnetic noise in the signal received by the toroidal coil. 1 of FIG.

Description

Область техникиTechnical field

Заявленное техническое решение относится к устройствам для измерения переменных магнитных величин: направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков.The claimed technical solution relates to devices for measuring variable magnetic quantities: the direction or intensity of magnetic fields or magnetic fluxes.

Уровень техникиState of the art

Из существующего уровня техники известно устройство для измерения индукции магнитного поля, основанное на использовании механических измерительных преобразователях (патент RU 2282863 C1 «Измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков», Б. Драгунов, G01R 33/02, 27.08.2006). Недостатком данного устройства, далее по тексту-преобразователь Драгунова, является низкая точность измерений за счет внешних помех и невозможность давать точный результат из-за предела плотности градуировки шкалы поворота конденсатора.A device for measuring magnetic field induction based on the use of mechanical measuring transducers (patent RU 2282863 C1 "Measurement of the direction or intensity of magnetic fields or magnetic flux", B. Dragunov, G01R 33/02, 08.28.2006) is known from the prior art. The disadvantage of this device, hereinafter referred to as the Dragunov converter, is the low accuracy of measurements due to external interference and the inability to give an accurate result due to the limit of the density of the graduation scale of the capacitor rotation scale.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается:The task to which the claimed technical solution is directed is:

1. в увеличении точности измерения напряженности магнитных полей,1. to increase the accuracy of measuring magnetic fields,

2. в возможности измерять плотность потока магнитного поля по поверхности конденсатора,2. the ability to measure the flux density of the magnetic field along the surface of the capacitor,

3. в исключении необходимости использования дополнительных систем экранирования электромагнитных помех.3. in eliminating the need to use additional shielding systems of electromagnetic interference.

Данная задача решается за счет того, что используется чувствительный детектор «пояс Роговского»: тороидальный соленоид со специальным компенсирующим противовитком в поперечной плоскости. С его помощью измеряют токи от крайне низкочастотных до сверхвысокочастотных. В его цепь включен конденсатор на 20 пФ, делая его избирательным к воспринимаемой частоте. Обкладки конденсатора установлены на подвижные валы, которые позволяют менять геометрию установки, что расширяет функционал. Также детектор является съемным, что позволяет измерять поля вне границ обкладок. Над подвижной частью системы находится пластиковый купол в виде усеченной пирамиды, в стенках которого проходит металлическая сетка - клетка Фарадея. Она подключена к земле. Материалами для установки являются оргстекло для базы, пластик для остальных элементов, а провода являются коаксиальными.This problem is solved due to the fact that a sensitive detector “Rogowski belt” is used: a toroidal solenoid with a special compensating counter-current in the transverse plane. With its help, currents are measured from extremely low-frequency to ultra-high-frequency. A 20 pF capacitor is included in its circuit, making it selective to the perceived frequency. The capacitor plates are mounted on movable shafts, which allow you to change the installation geometry, which extends the functionality. The detector is also removable, which allows you to measure fields outside the borders of the plates. Above the moving part of the system is a plastic dome in the form of a truncated pyramid, in the walls of which there is a metal grid - a Faraday cage. It is connected to the ground. Installation materials are plexiglass for the base, plastic for the rest of the elements, and the wires are coaxial.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является исключение электромагнитного шума в сигнале, принимаемом детектором.The technical result provided by the given set of features is the exclusion of electromagnetic noise in the signal received by the detector.

Технический результат достигается тем, что устройство для изучения электромагнитного поля, содержащее корпус, тороидальную катушку, электрически связанную с осциллографом, закрепленную в корпусе, причем тороидальная катушка удерживается креплением, расположенным на рейке, закрепленной в корпусе, и находится между двумя обкладками конденсатора, закрепленными на валы, которые проходят через отверстия в корпусе, которые, в свою очередь, электрически соединены с источником переменного напряжения и осциллографом, закрепленными в корпусе. При этом валы, удерживающие обкладки конденсатора, соединены с корпусом, причем указанное соединение является поршневым запорным механизмом.The technical result is achieved by the fact that the device for studying the electromagnetic field, comprising a housing, a toroidal coil electrically connected to an oscilloscope, mounted in the housing, the toroidal coil being held by a mount located on a rail mounted in the housing and located between two capacitor plates mounted on shafts that pass through holes in the housing, which, in turn, are electrically connected to an AC voltage source and an oscilloscope mounted in the housing. In this case, the shafts holding the capacitor plates are connected to the housing, and this connection is a piston locking mechanism.

Кроме того, возможность практически свободно перемещать детектор в пространстве позволяет исследовать свойства магнитного поля в любых точках возле конденсатора.In addition, the ability to move the detector almost freely in space allows us to study the properties of the magnetic field at any points near the capacitor.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Техническое решение поясняется фиг. 1, где медные обкладки конденсатора 5, электрически соединенные с генератором переменного тока 1, создают переменное магнитное поле внутри себя, в нем находится тороидальная катушка (детектор) 6, которая электрически соединена с электронным осциллографом 2. Обкладки конденсатора 5 закреплены на валах 7, которые проходят в опорах базы 3. Над базой стоит корпус (решетка Фарадея) 4.The technical solution is illustrated in FIG. 1, where the copper plates of the capacitor 5, electrically connected to the alternator 1, create an alternating magnetic field inside itself, it contains a toroidal coil (detector) 6, which is electrically connected to the electronic oscilloscope 2. The plates of the capacitor 5 are mounted on shafts 7, which pass in the supports of base 3. Above the base is a building (Faraday lattice) 4.

Устройство работает следующим образом. При включении питания в генераторе 1 на обкладки подается переменный электрический ток. Он между обкладками конденсатора порождает переменное магнитное поле. Оно порождает в тороидальной катушке 6 с помощью явления электромагнитной индукции ток в контуре, который фиксирует осциллограф 2. При необходимости уменьшить или увеличить емкость конденсатора, валы поворачиваются на четверть оборота и передвигаются на необходимое расстояние и вновь фиксируются.The device operates as follows. When the power is turned on in the generator 1, alternating electric current is supplied to the plates. He between the plates of the capacitor generates an alternating magnetic field. It generates a current in the circuit in the toroidal coil 6 using the phenomenon of electromagnetic induction, which detects the oscilloscope 2. If necessary, reduce or increase the capacitance of the capacitor, the shafts rotate a quarter of a turn and move to the required distance and are again fixed.

Настоящее техническое решение может быть применено в учебных заведениях для проведения точных экспериментов и повышения уровня усвоения материала.This technical solution can be applied in educational institutions to conduct accurate experiments and increase the level of assimilation of the material.

Claims (2)

1. Устройство для изучения электромагнитного поля, содержащее корпус, тороидальную катушку, электрически связанную с осциллографом, закрепленную в корпусе, причем тороидальная катушка удерживается креплением, расположенным на рейке, закрепленной в корпусе, и находится между двумя обкладками конденсатора, закрепленными на валах, которые проходят через отверстия в корпусе, которые, в свою очередь, электрически соединены с источником переменного напряжения и осциллографом, закрепленными в корпусе.1. A device for studying the electromagnetic field, comprising a housing, a toroidal coil electrically connected to an oscilloscope, mounted in the housing, the toroidal coil being held by a mount located on a rail mounted in the housing, and located between two capacitor plates mounted on shafts that pass through openings in the case, which, in turn, are electrically connected to an AC voltage source and an oscilloscope mounted in the case. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что валы, удерживающие обкладки конденсатора, соединены с корпусом, причем указанное соединение является поршневым запорным механизмом.2. The device according to claim 1, characterized in that the shafts holding the capacitor plates are connected to the housing, said connection being a piston locking mechanism.
RU2017118542U 2017-05-30 2017-05-30 DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD RU175142U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118542U RU175142U1 (en) 2017-05-30 2017-05-30 DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118542U RU175142U1 (en) 2017-05-30 2017-05-30 DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU175142U1 true RU175142U1 (en) 2017-11-23

Family

ID=63853349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118542U RU175142U1 (en) 2017-05-30 2017-05-30 DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU175142U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193094U1 (en) * 2019-05-28 2019-10-14 Акционерное Общество "Центр Прикладной Физики Мгту Им. Н.Э. Баумана" Hardware complex for the generation of magnetic fields, their registration and visualization

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1775693C (en) * 1989-08-15 1992-11-15 Свердловский Научно-Исследовательский Технологический Институт Method and device for measuring magnetic field intensity
RU2018151C1 (en) * 1988-07-12 1994-08-15 Курский Политехнический Институт Magnetic field intensity meter
EP2657716A2 (en) * 2006-12-11 2013-10-30 Quasar Federal Systems, Inc. Electromagnetic measurement system
RU165276U1 (en) * 2015-12-21 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" STAND FOR MODELING AC VARIABLE ELECTROMAGNETIC FIELD IN LAYERED CONDUCTIVE MEDIA

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2018151C1 (en) * 1988-07-12 1994-08-15 Курский Политехнический Институт Magnetic field intensity meter
RU1775693C (en) * 1989-08-15 1992-11-15 Свердловский Научно-Исследовательский Технологический Институт Method and device for measuring magnetic field intensity
EP2657716A2 (en) * 2006-12-11 2013-10-30 Quasar Federal Systems, Inc. Electromagnetic measurement system
RU165276U1 (en) * 2015-12-21 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" STAND FOR MODELING AC VARIABLE ELECTROMAGNETIC FIELD IN LAYERED CONDUCTIVE MEDIA

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193094U1 (en) * 2019-05-28 2019-10-14 Акционерное Общество "Центр Прикладной Физики Мгту Им. Н.Э. Баумана" Hardware complex for the generation of magnetic fields, their registration and visualization

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chan et al. A coreless electric current sensor with circular conductor positioning calibration
RU175142U1 (en) DEVICE FOR STUDYING ELECTROMAGNETIC FIELD
Jomaa et al. Near-field measurement system with 3D magnetic-field probe design for dosimetric applications
CN109061318B (en) Magnetic shielding effectiveness measuring method and system
Zhang et al. Optimization design and research character of the passive electric field sensor
ES1160858U (en) Flexible type current sensor (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Ishii et al. Improvement of formula and uncertainty of the reference magnetic field for AC magnetometer calibration
CN103460057A (en) Method for the contactless determination of an electrical potential using an oscillating electrode, and device
RU2504016C2 (en) Apparatus for investigating eddy electric field
CN109839610B (en) Helmholtz coil constant alternating current calibration system and method based on orthogonality principle
RU193094U1 (en) Hardware complex for the generation of magnetic fields, their registration and visualization
Yermoshin et al. Study of the effect of low-frequency interference on Resistance-to-Voltage Converter in cable insulation testing
KR101334722B1 (en) Electrical equipment electromagnetic measuring device and measuring method
Ripka et al. A 3-phase current transducer based on microfluxgate sensors
RU2210815C2 (en) Practice device to study electromagnetic field
RU2357295C1 (en) Device for investigating magnetic field of rectangular contour with current
RU2491650C1 (en) Installation for research of electromagnetic field of helmholtz coils
RU72788U1 (en) MAGNETIC FIELD MEASUREMENT DEVICE
RU2285960C1 (en) Training device for demonstration of second maxwell equation
RU2483332C1 (en) Device to measure components of current density vector in conducting media
RU2269823C1 (en) Installation for testing vorticity electric field
Choi et al. Introduction to the Test Result of Turbo-ICT in PAL-ITF
EP1624313A1 (en) Method and apparatus for measuring electric currents in conductors
Tampouratzis et al. IoT-based ELF Magnetic Flux Density Meter
Ishii et al. AC magnetic field standard for magnetometer calibrations at NMIJ

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190531