RU175210U1 - Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика - Google Patents
Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика Download PDFInfo
- Publication number
- RU175210U1 RU175210U1 RU2017130815U RU2017130815U RU175210U1 RU 175210 U1 RU175210 U1 RU 175210U1 RU 2017130815 U RU2017130815 U RU 2017130815U RU 2017130815 U RU2017130815 U RU 2017130815U RU 175210 U1 RU175210 U1 RU 175210U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetoelectric
- generator
- excitation coil
- digital
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/025—Compensating stray fields
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к компенсационному измерителю постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика, включающему магнитоэлектрический (МЭ) элемент, катушку возбуждения, компенсационную катушку, генератор, усилитель, фазовый детектор, цифровой генератор импульсов с пультом управления, двоичный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), преобразователь напряжение-ток, индикатор, причем напряженность переменного магнитного поля, создаваемого катушкой возбуждения, должна обеспечивать индукцию в ферромагнетике МЭ элемента около 0,8 от индукции насыщения.Полезная модель обеспечивает повышение чувствительности компенсационного измерителя постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в различных областях науки и промышленности при создании датчиков магнитного поля.
Из существующего уровня техники известен датчик магнитного поля на основе магнитоэлектрического эффекта [Петров Р.В., Леонтьев B.C. Магнитоэлектрический магнитометр / Вестник Новгородского государственного университета, 2013, №75, Т. 1]. Такое устройство содержит магнитоэлектрический (МЭ) элемент, катушку возбуждения, генератор и элементы обработки сигнала, включающие усилитель, детектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микропроцессор, индикатор и пульт управления.
Недостатком данного устройства является его работа на механической резонансной частоте МЭ, которая также является частотой измеряемого сигнала. Это является недостатком устройства, т.к. выделение полезного сигнала в данном случае является сложной технической задачей, из-за проникновения сигнала возбуждения в полезный сигнал, что ограничивает чувствительность устройства.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение технической задачи по устранению указанного недостатка.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении чувствительности компенсационного измерителя постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика.
Технический результат достигается тем, что в компенсационном измерителе постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика, содержащем магнитоэлектрический (МЭ) элемент, катушку возбуждения, компенсационную катушку, генератор, усилитель, фазовый детектор, цифровой генератор импульсов с пультом управления, двоичный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), преобразователь напряжение-ток, индикатор, причем напряженность переменного магнитного поля, создаваемого катушкой возбуждения, должна обеспечивать индукцию в ферромагнетике МЭ элемента около 0,8 от индукции насыщения.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и совокупность этих признаков достаточна для получения требуемого технического результата.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана блок-схема заявляемой полезной модели. Она содержит магнитоэлектрический (МЭ) элемент 1, катушку возбуждения 2, компенсационную катушку 3, генератор 4, усилитель 5, фазовый детектор 6, цифровой генератор импульсов с пультом управления 7, двоичный счетчик импульсов 8, ЦАП 9, преобразователь напряжение-ток 10, индикатор 11.
Работает устройство следующим образом. Генератор 4 через катушку возбуждения 2 создает переменное магнитное поле, которое должно обеспечивать индукцию в ферромагнетике МЭ элемента около 0,8 от индукции насыщения ферромагнитного слоя магнитоэлектрического элемента 1, заставляя его колебаться в продольном направлении с частотой меньшей частоты механического резонанса.
При наличии постоянного магнитного поля, направленного вдоль плоскости магнитоэлектрического элемента 1, электрические сигналы, поступающие от генератора 4 и усилителя 5, будут сдвинуты по фазе, и на выходе фазового детектора 6 будет присутствовать уровень положительного или отрицательного напряжения. Для измерения величины постоянного магнитного поля необходимо пультом управления запустить генератор импульсов 7, импульсы с которого поступят на двоичный счетчик 8, двоичный код с него на ЦАП 9, с него на преобразователь напряжение-ток, который создаст в компенсационной обмотке 3 постоянное магнитное поле, противоположное по направлению измеряемому, и при их совпадении по величине на фазовом детекторе появится нулевое напряжение, при этом произойдет остановка цифрового генератора 7, индикатор 11 покажет напряжение, соответствующее величине измеряемого магнитного поля. Наличие фазового детектора существенно, поскольку он обеспечивает фиксацию совпадения измеряемого и компенсационного полей. При этом следует отметить, что для данного приведенного устройства важно направление измеряемого магнитного поля, так как заявленное техническое решение не обеспечивает его измерение при противоположном направлении. Данный недостаток непринципиальный и решается известными схемотехническими способами.
Работоспособность была проверена на макете, который наглядно продемонстрировал получение требуемого технического результата.
В качестве магнитоэлектрического элемента была взята структура на основе керамики ЦТС-19 размерами 25 мм × 5 мм × 0,2 мм с металлизированными плоскостями, на которую с одной стороны была приклеена пластина аморфного ферромагнетика фирмы Metglas размерами 25 мм × 5 мм × 0,02 мм. Структура помещалась в катушку с двумя обмотками возбуждающей и компенсационной по 200 витков провода диаметром 0,05 мм.
На фиг. 2 показана зависимость сдвига фаз на выходе фазового детектора от величины постоянного магнитного поля, где хорошо наблюдается пороговый эффект, который позволяет чувствовать постоянное магнитное поле до 0,001 Эрстед.
На фиг. 3 показана зависимость выходного сигнала от величины постоянного магнитного поля, на которой видна хорошая линейность в широком диапазоне магнитных полей.
Claims (1)
- Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика, включающий магнитоэлектрический (МЭ) элемент, катушку возбуждения, компенсационную катушку, генератор, усилитель, фазовый детектор, цифровой генератор импульсов с пультом управления, двоичный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), преобразователь напряжение-ток, индикатор, причем напряженность переменного магнитного поля, создаваемого катушкой возбуждения, должна обеспечивать индукцию в ферромагнетике МЭ элемента около 0,8 от индукции насыщения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130815U RU175210U1 (ru) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130815U RU175210U1 (ru) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU175210U1 true RU175210U1 (ru) | 2017-11-28 |
Family
ID=60581790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017130815U RU175210U1 (ru) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU175210U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU137965A1 (ru) * | 1960-07-15 | 1960-11-30 | П.Я. Недвига | Магнитоэлектрический измерительный прибор |
SU1193611A1 (ru) * | 1984-02-13 | 1985-11-23 | Физико-Технический Институт Со Специальным Конструкторским Бюро И Опытным Производством Уральского Научного Центра Ан Ссср | Устройство дл измерени напр женности магнитного пол |
WO2008069423A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Seoul National University Industry Foundation | Magnetoelectric susceptibility measurement method and the system thereof |
RU165999U1 (ru) * | 2015-09-29 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники" (МИРЭА) | Магнитоэлектрический датчик магнитного поля |
-
2017
- 2017-08-31 RU RU2017130815U patent/RU175210U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU137965A1 (ru) * | 1960-07-15 | 1960-11-30 | П.Я. Недвига | Магнитоэлектрический измерительный прибор |
SU1193611A1 (ru) * | 1984-02-13 | 1985-11-23 | Физико-Технический Институт Со Специальным Конструкторским Бюро И Опытным Производством Уральского Научного Центра Ан Ссср | Устройство дл измерени напр женности магнитного пол |
WO2008069423A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Seoul National University Industry Foundation | Magnetoelectric susceptibility measurement method and the system thereof |
RU165999U1 (ru) * | 2015-09-29 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники" (МИРЭА) | Магнитоэлектрический датчик магнитного поля |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU973040A3 (ru) | Способ измерени параметров механической нагрузки на ферромагнитное тело и устройство дл его осуществлени | |
RU175210U1 (ru) | Компенсационный измеритель постоянного магнитного поля на основе магнитоэлектрика | |
RU165999U1 (ru) | Магнитоэлектрический датчик магнитного поля | |
RU2690729C1 (ru) | Измерительное устройство на базе феррозондового преобразователя | |
RU2437113C2 (ru) | Цифровой феррозондовый магнитометр | |
RU171066U1 (ru) | Магнитоэлектрический бесконтактный датчик постоянного тока | |
KR100601818B1 (ko) | 극 저자기장 측정용 플럭스게이트 자기센서를 구비한 마그네토미터 및 극 저자기장을 측정하기 위한 신호처리방법 | |
US3258687A (en) | Wide range linear fluxgate magnetometer | |
RU2533347C1 (ru) | Устройство автономной регистрации импульсного магнитного поля | |
US3323364A (en) | Means for rejecting quadrature voltage signals in a flow meter | |
RU2645840C1 (ru) | Устройство для измерения напряженности постоянного магнитного поля на базе феррозондового преобразователя | |
RU72788U1 (ru) | Устройство для измерения магнитного поля | |
SU783732A1 (ru) | Вибрационный магнитометр | |
RU2680165C1 (ru) | Устройство для измерения слабых магнитных полей на основе эффекта гигантского магнитного импеданса | |
SU125616A1 (ru) | Устройство дл определени коэффициента перемагничивани образцов магнитных материалов | |
RU108639U1 (ru) | Устройство для определения коэрцитивной силы ферромагнитных изделий | |
RU2421748C2 (ru) | Способ испытания изделий из магнитомягких материалов | |
SU1012164A1 (ru) | Устройство дл измерени комплексной магнитной проницаемости ферромагнитных материалов | |
SU457944A1 (ru) | Способ измерени переменных магнитных полей | |
SU760004A1 (ru) | Феррозонд 1 | |
SU742837A1 (ru) | Феррозондовый магнитометр | |
RU131200U1 (ru) | Устройство для измерения магнитной индукции | |
Yağlıdere et al. | On the linearity of open loop fluxgate | |
RU106002U1 (ru) | Феррозондовой магнитометр | |
RU2462729C2 (ru) | Прибор для измерения кривой намагничивания ферромагнетика |