RU210146U1 - Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля - Google Patents
Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля Download PDFInfo
- Publication number
- RU210146U1 RU210146U1 RU2021131454U RU2021131454U RU210146U1 RU 210146 U1 RU210146 U1 RU 210146U1 RU 2021131454 U RU2021131454 U RU 2021131454U RU 2021131454 U RU2021131454 U RU 2021131454U RU 210146 U1 RU210146 U1 RU 210146U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- amplifier
- generator
- input
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для использования в области измерения электрических и магнитных величин, например, для определения степени защиты технических и биологических объектов от электромагнитного поля. Устройство содержит источник электропитания, генератор, датчик приемный, усилитель приемника, экранирующий корпус, блок задающих частот, датчик передающий и усилитель передатчика. Выход генератора соединен со вторым входом усилителя передатчика, третий вход которого предназначен для присоединения внешнего источника переменного напряжения, выход которого связан с датчиком передающим. Выход датчика приемного соединен со вторым входом усилителя приемника, выход которого предназначен для связи с портативным персональным компьютером. Блок задающих частот соединен со вторым входом генератора. Экранирующий корпус разделен на камеры отсеком для исследуемого объекта. В одной камере корпуса установлен генератор, источник электропитания, усилитель передатчика, блок задающих частот и датчик передающий, а в другой камере корпуса размещены усилитель приемника и датчик приемный. В усилителе передатчика переключаются частотно-зависимые фильтры и регулируются подстроечные многооборотные резисторы. Обеспечиваются выведение результатов измерений на портативный персональный компьютер, исследование уровней составляющих электромагнитного поля на отдельно контролируемых частотах в диапазоне контролируемых частот от 50 Гц до 20 кГц.
Description
Полезная модель относится к области измерения электрических и магнитных величин и может быть использована для измерения степени защиты технических и биологических объектов от электромагнитного поля.
Известно устройство контроля защиты от электромагнитного поля, предназначенное для измерения степени защиты технических и биологических объектов от электромагнитного поля и содержащее источник электропитания, генератор, усилитель, блок индикации, датчик, выполненный в виде двух незамкнутых спиралеобразных кривых в форме эвольвенты, и соединенный с источником электропитания стабилизатор. Выходы стабилизатора подключены к генератору, усилителю и блоку индикации. Выход генератора подключен к обеим спиралям датчика. Выход датчика по обеим спиралям подключен одновременно к генератору и входу усилителя. Выход усилителя подключен к блоку индикации, в качестве которого может быть использован стрелочный или цифровой прибор с током полного отклонения 200-500 мкА (патент RU 2254584, МПК G01R 29/08 (2000.01), опубл. 20.06.2005).
Недостатками описанного устройства являются неселективность измерений уровня электромагнитного поля на отдельно контролируемой частоте, отсутствие возможности вывода результатов измерений на портативный персональный компьютер, пониженная точность и чувствительность измерений, обусловленные использованием в качестве блока индикации стрелочного или цифрового прибора, обладающего инструментальной погрешностью.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к предлагаемой полезной модели по максимальному количеству сходных признаков и достигаемому результату является устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений. Устройство содержит источник электропитания, генератор, датчик, усилитель, делитель напряжения, экранирующий корпус и портативный персональный компьютер, связанный с выходом усилителя. Датчик выполнен в виде катушки индуктивности, имеющей сердечник с магнитным зазором, представляющим собой промежуток в магнитопроводе, заполненный немагнитным материалом. Источник электропитания соединен с делителем напряжения, первый выход которого подключен к входу генератора. Выход генератора подключен к входу датчика, а выход датчика подключен к первому входу усилителя, второй вход которого соединен со вторым выходом делителя напряжения. Экранирующий корпус разделен на камеры отсеком для исследуемого объекта (патент RU 170772, МПК G01R 29/08 (2006.01), опубл. 05.05.2017).
Недостатками описанного устройства являются узкий частотный диапазон выше 10 кГц и неселективность измерений в заявленном диапазоне исследуемых частот в связи с отсутствием элементов, позволяющих избирательно контролировать электромагнитное поле в отдельных частотных полосах в границах исследуемого частотного диапазона.
Решение данной технической проблемы достигается тем, что устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля, содержащее источник электропитания, генератор, датчик приемный, усилитель приемника, экранирующий корпус и портативный персональный компьютер, согласно полезной модели снабжено блоком задающих частот, датчиком передающим и усилителем передатчика. Выход генератора соединен со вторым входом усилителя передатчика, третий вход которого предназначен для присоединения внешнего источника переменного напряжения, выход которого связан с датчиком передающим. Выход датчика приемного соединен со вторым входом усилителя приемника, выход которого предназначен для связи с портативным персональным компьютером. Источник электропитания соединен с первым входом генератора, первым входом усилителя передатчика и первым входом усилителя приемника. Блок задающих частот соединен со вторым входом генератора. Экранирующий корпус разделен на камеры отсеком для исследуемого объекта. В одной камере корпуса установлен генератор, источник электропитания, усилитель передатчика, блок задающих частот и датчик передающий, а в другой камере корпуса размещены усилитель приемника и датчик приемный.
Возможность избирательного контроля составляющих электромагнитного поля на отдельных частотах в границах частотного диапазона 50 Гц - 20 кГц обусловлена объединением в предложенной полезной модели генератора, датчика передающего, усилителя передатчика, датчика приемного, усилителя приемника, блока задающих частот, а также переключением частотно-зависимых фильтров и регулировкой подстроечных многооборотных резисторов в усилителе передатчика, что в совокупности обеспечивает измерение задаваемых частотных составляющих электромагнитного поля в необходимом частотном диапазоне.
На приведенной фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля.
Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля содержит экранирующий корпус, разделенный на камеры отсеком для исследуемого объекта (на фиг. 1 не показан), генератор 1, выход которого подключен ко второму входу усилителя передатчика 2, выход которого связан с датчиком передающим 3. Выход датчика приемного 4, фиксирующего проходимое через исследуемый объект электромагнитное поле, соединен со вторым входом усилителя приемника 5. Выходы источника электропитания 6 соединены с первым входом генератора 1, первым входом усилителя передатчика 2 и первым входом усилителя приемника 5. Для избирательного контроля составляющих электромагнитного поля на отдельных частотах блок задающих частот 7 соединен со вторым входом генератора 1. Третий вход усилителя передатчика 2 предназначен для соединения внешнего источника переменного напряжения с устройством для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля. Выход усилителя приемника 5 предназначен для связи с портативным персональным компьютером 8, имеющим программное обеспечение для организации автоматизированного процесса измерения, обработки данных и представления информации в виде графиков спектрального распределения составляющих электромагнитного поля в заявленном частотном диапазоне.
Экранирующий корпус (на фиг. 1 не показан) прямоугольной формы, выполненный из экранирующего материала, предназначенный для исключения влияния наведенных электромагнитных волн разделен на камеры отсеком для введения в него исследуемого объекта. В одной камере корпуса установлен генератор 1, источник электропитания 6, усилитель передатчика 2, блок задающих частот 7 и датчик передающий 3, а в другой камере корпуса размещены усилитель приемника 5 и датчик приемный 4.
Выход генератора 1 соединен с входом усилителя передатчика 2, выполненного с использованием микросхемы, в котором коллектор первого усилительного транзистора непосредственно соединен с базой эмиттерного повторителя второго транзистора. Между эмиттером второго транзистора и базой первого транзистора включен один из частотно-зависимых фильтров. Коэффициент передачи фильтра зависит от частоты и имеет резко выраженный провал на одной из частот, определяемой параметрами соответствующего фильтра. При включении фильтра в цепь отрицательной обратной связи двухкаскадного усилителя на частоте, соответствующей наименьшему коэффициенту передачи фильтра, отрицательная обратная связь оказывается наименьшей, а усиление усилителя наибольшим по сравнению с другими частотами. Для создания условий самовозбуждения вводится положительная обратная связь с включением между эмиттерами транзисторов активного сопротивления, за счет которой происходит самовозбуждение усилителя передатчика. Использование в цепи отрицательной обратной связи частотно-зависимого фильтра позволяет возбудить усилитель передатчика 2 на требуемой частоте. Форма генерируемых колебаний определяется величиной положительной обратной связи, создаваемой с помощью активного сопротивления. Изменение частотных составляющих электромагнитного поля осуществляется за счет переключения фильтров и регулировки подстроенных многооборотных резисторов.
Датчик передающий 3 состоит из катушки индуктивности с тонким медным проводом (провод с эмалевой лакостойкой изоляцией), из которой состоит катушка, внутри которой установлен ферритовый круглый сердечник с высокой магнитной проницаемостью, намагниченностью, электрической резистивностью и низкими потерями активной мощности.
Датчик приемный 4 изготавливается аналогично датчику передающему 3 с дополнительным использованием провода меньшего сечения.
Для защиты от влияния внешних электромагнитных полей и излучений внешняя часть датчика передающего 3 и датчика приемного 4 покрыта экранирующим материалом, каждый из которых включается в схему с помощью разъема RCA и экранированного кабеля. На экранирующем корпусе датчик передающий 3 и датчик приемный 4 закреплены с помощью струбцин, что позволяет изменять расстояние между ними.
Усилитель приемника 5 выполнен трехкаскадным и собран на транзисторах обратной проводимости n-p-n по схеме с общим эмиттером. Выход на персональный компьютер 8 возможен через нагрузочный резистор в коллекторе оконечного каскада. Связь между входным и первым каскадом и между первым и вторым каскадом - емкостная, а между вторым и третьим - непосредственная.
Источник электропитания 6 состоит из трансформатора с напряжением обмоток 220/12 В. В качестве выпрямителя используется диодный мост. Стабилизаторы напряжения собраны на микросхемах. Точная установка напряжения (7 В и 5 В) проводится потенциометром. Фильтрация стабилизированного напряжения осуществляется электролитическими конденсаторами большой емкости. Пульсация напряжения на выходе не превышает 5 мВ.
Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля работает следующим образом.
На генераторе 1 и усилителе передатчика 2 создается разность потенциалов 7 В, на усилителе приемника 5 - 5 В. Генерируемый генератором 1 сигнал для дальнейшего его усиления поступает на усилитель передатчика 2. Дополнительно на усилитель передатчика 2 сигнал может подаваться от внешнего источника переменного напряжения. При этом величина напряжения внешнего сигнала должна быть в диапазоне от 20 до 100 мВ. С выхода усилителя передатчика 2 сигнал поступает на датчик передающий 3, с выхода которого через исследуемый объект он поступает на датчик приемный 4. Далее наведенный сигнал поступает на вход усилителя приемника 5 для дальнейшего его усиления. С выхода усилителя приемника 5 через экранированный кабель и разъем RCA сигнал поступает на персональный компьютер 8, имеющий программное обеспечение для организации автоматизированного процесса измерения, обработки данных и представления информации в виде графиков спектрального распределения составляющих электромагнитного поля в заявленном частотном диапазоне.
Технико-экономическая эффективность предлагаемой полезной модели выражается в создании устройства, позволяющего выводить результаты измерений на портативный персональный компьютер, исследовать уровни составляющих электромагнитного поля на отдельно контролируемых частотах в диапазоне исследуемых частот 50 Гц - 20 кГц.
Claims (1)
- Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля, содержащее источник электропитания, генератор, датчик приемный, усилитель приемника, экранирующий корпус, отличающееся тем, что оно снабжено блоком задающих частот, датчиком передающим и усилителем передатчика, выход генератора соединен со вторым входом усилителя передатчика, третий вход которого предназначен для присоединения внешнего источника переменного напряжения, выход которого связан с датчиком передающим, а выход датчика приемного соединен со вторым входом усилителя приемника, выход которого предназначен для связи с портативным персональным компьютером, блок задающих частот соединен со вторым входом генератора, экранирующий корпус разделен на камеры отсеком для исследуемого объекта, в одной камере которого установлен генератор, источник электропитания, усилитель передатчика, блок задающих частот и датчик передающий, в другой камере корпуса размещены усилитель приемника и датчик приемный, при этом в усилителе передатчика переключаются частотно-зависимые фильтры и регулируются подстроечные многооборотные резисторы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021131454U RU210146U1 (ru) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021131454U RU210146U1 (ru) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU210146U1 true RU210146U1 (ru) | 2022-03-30 |
Family
ID=81076371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021131454U RU210146U1 (ru) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU210146U1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2143702C1 (ru) * | 1999-04-14 | 1999-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИТЕХФОРМ-М" | Устройство для контроля уровня и защиты от электромагнитного излучения |
RU2153177C1 (ru) * | 1999-12-06 | 2000-07-20 | Переверзев Евгений Павлович | Устройство для индикации электромагнитного излучения в широком спектре частот |
US6255830B1 (en) * | 1998-05-04 | 2001-07-03 | Nortel Networks Limited | Method of testing shielding effectiveness and electromagnetic field generator for use in testing shielding effectiveness |
US20070241761A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Stone George F Iii | System and method for determining attenuation of electromagnetic waves impacting an electromagnetic shield |
RU136183U1 (ru) * | 2013-03-25 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Устройство для измерения величины реального затухания электромагнитного поля и оценки эффективности экранирования |
RU170772U1 (ru) * | 2016-12-14 | 2017-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений |
RU2686880C1 (ru) * | 2018-03-20 | 2019-05-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств |
-
2021
- 2021-10-26 RU RU2021131454U patent/RU210146U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6255830B1 (en) * | 1998-05-04 | 2001-07-03 | Nortel Networks Limited | Method of testing shielding effectiveness and electromagnetic field generator for use in testing shielding effectiveness |
RU2143702C1 (ru) * | 1999-04-14 | 1999-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИТЕХФОРМ-М" | Устройство для контроля уровня и защиты от электромагнитного излучения |
RU2153177C1 (ru) * | 1999-12-06 | 2000-07-20 | Переверзев Евгений Павлович | Устройство для индикации электромагнитного излучения в широком спектре частот |
US20070241761A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Stone George F Iii | System and method for determining attenuation of electromagnetic waves impacting an electromagnetic shield |
RU136183U1 (ru) * | 2013-03-25 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Устройство для измерения величины реального затухания электромагнитного поля и оценки эффективности экранирования |
RU170772U1 (ru) * | 2016-12-14 | 2017-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений |
RU2686880C1 (ru) * | 2018-03-20 | 2019-05-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0416866B1 (en) | Electromagnetic flowmeter utilizing magnetic fields of a plurality of frequencies | |
JP4481369B2 (ja) | Ac電流センサ | |
RU170772U1 (ru) | Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений | |
RU210146U1 (ru) | Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля | |
US2861242A (en) | Magnetometer | |
JP2017058288A (ja) | 非接触型直流電流センサ及び該非接触型直流電流センサを用いてなる直流電流計測システム | |
US20230132919A1 (en) | Current transducer | |
CN116930589A (zh) | 交直流多气隙磁阻电流传感器及电流测量方法 | |
CN116106610A (zh) | 一种tmr电流传感器及设计方法 | |
EP3100065B1 (en) | Sensor for detection of magnetic particles | |
CN116298464A (zh) | 组合磁芯式宽频电流传感器 | |
RU2758812C1 (ru) | Устройство для регистрации петель гистерезиса ферромагнитных материалов | |
Macintyre | Magnetic field sensor design | |
RU2649092C1 (ru) | Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений | |
EP0278635B1 (en) | Negative feedback power supply apparatus | |
KR20050063872A (ko) | 전자보상 계기용 변류기 | |
Yamada | New magnetic pickup probe for charged particle beams | |
CN115453635B (zh) | 一种分数阶感应-磁化等效环装置及设计方法 | |
Lu et al. | Study of measuring error of rogowski coil | |
SU789959A1 (ru) | Устройство дл измерени обратимой магнитной проницаемости | |
SU1095099A1 (ru) | Устройство дл измерени электрической проводимости | |
RU2075757C1 (ru) | Датчик индуцированных магнитных полей (варианты) | |
JPH0726711Y2 (ja) | シャント抵抗 | |
RU2154320C1 (ru) | Преобразователь тока с расширенным диапазоном частот | |
Zhou et al. | An Optimization Design of the Iron-core Coil Sensor for High-frequency Current Signals |