RU2379815C2 - V torchin's method to generate electric potential and device to this end - Google Patents

V torchin's method to generate electric potential and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2379815C2
RU2379815C2 RU2007128389/09A RU2007128389A RU2379815C2 RU 2379815 C2 RU2379815 C2 RU 2379815C2 RU 2007128389/09 A RU2007128389/09 A RU 2007128389/09A RU 2007128389 A RU2007128389 A RU 2007128389A RU 2379815 C2 RU2379815 C2 RU 2379815C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
magnetic circuit
spiral
electric potential
potential
Prior art date
Application number
RU2007128389/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007128389A (en
Inventor
Владимир Викторович Торшин (RU)
Владимир Викторович Торшин
Борис Павлович Бусыгин (RU)
Борис Павлович Бусыгин
Федор Федорович Пащенко (RU)
Федор Федорович Пащенко
Леонид Ефимович Круковский (RU)
Леонид Ефимович Круковский
Original Assignee
Институт проблем управления им В.А. Трапезникова РАН
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 Институт проблем управления им В.А. Трапезникова РАН filed Critical Институт проблем управления им В.А. Трапезникова РАН
Priority to RU2007128389/09A priority Critical patent/RU2379815C2/en
Publication of RU2007128389A publication Critical patent/RU2007128389A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379815C2 publication Critical patent/RU2379815C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, particularly, to DC-to-AC conversion and can be used in electronics, measuring and computing hardware etc. Core 1 made from conducting material is arranged in spiral-like magnetic core 2. Aforesaid spiral incorporates DC excitation winding 3. One core end "a" is connected with the winding end, while electric potential is generated on conductor ends "a" and "b". External effects are brought on conductor a and/or magnetic core 2 for electric potential to be used for determining amount of said effects.
EFFECT: higher generated potential.
11 cl, 8 dwg

Description

Заявленный способ генерирования электрического потенциала по В.В.Торшину предназначен для преобразования постоянного тока в постоянный ток, а устройства, реализующие данный способ, могут найти применение в электронике, измерительной и вычислительной технике для проведения испытаний, а также в медицине для диагностики различных заболеваний и т.д.The claimed method of generating electric potential according to V.V. Torshin is designed to convert direct current to direct current, and devices that implement this method can find application in electronics, measuring and computer technology for testing, as well as in medicine for the diagnosis of various diseases and etc.

Известен способ генерирования электрического потенциала, получивший название «датчик Холла», основанный на получении выходного напряжения при воздействии на полупроводниковую пластину - сердечник магнитным полем. (См., например. Политехнический словарь / А.Ф.Белов и др. - М.: Советская энциклопедия, 1989 г., стр. 583).A known method of generating electrical potential, called the "Hall sensor", based on obtaining the output voltage when exposed to a semiconductor wafer - the core is a magnetic field. (See, for example. Polytechnical Dictionary / A.F. Belov et al. - M .: Soviet Encyclopedia, 1989, p. 583).

Недостаток известного способа генерирования электрического потенциала заключается в том, что величина выходного потенциала зависит от внешнего магнитного поля, которое не всегда можно контролировать.A disadvantage of the known method of generating an electric potential is that the magnitude of the output potential depends on an external magnetic field, which cannot always be controlled.

Более близким и принятым за прототип является способ Бусыгина генерирования электрического потенциала и устройство для его реализации (см., например, патент РФ № 2070765, кл. Н02М 3/02, опубл. 20.12.96 в БИ № 35).Closer and adopted as a prototype is Busygin’s method of generating electrical potential and a device for its implementation (see, for example, RF patent No. 2070765, CL H2M 3/02, publ. 12/20/96 in BI No. 35).

Способ заключается в том, что в область магнитопровода, сформированного в виде спирали, снабженной обмоткой возбуждения постоянного тока, и образующего спиралеобразное пространственное магнитное поле, помещают электропроводящий сердечник, а напряжение получают на концах сердечника.The method consists in the fact that an electrically conductive core is placed in the area of the magnetic circuit formed in the form of a spiral equipped with a direct current winding and forming a spiral-shaped spatial magnetic field, and the voltage is obtained at the ends of the core.

Способ позволяет при некоторых соотношениях витков спирали, длины сердечника и напряженности магнитного поля получать на концах проводника разность потенциалов.The method allows for certain ratios of spiral turns, core length and magnetic field strength to obtain a potential difference at the ends of the conductor.

Недостаток способа заключается в том, что потенциал на выходе устройств, реализующих известный способ, невелик, сам способ имеет ограниченное применение и поэтому его практическое использование не получило развитие.The disadvantage of this method is that the potential at the output of devices that implement the known method is small, the method itself has limited use and therefore its practical use has not been developed.

Заявленное изобретение направлено на повышение генерируемого электрического потенциала и повышение его утилитарных свойств.The claimed invention is aimed at increasing the generated electric potential and increasing its utilitarian properties.

Для достижения указанного результата в способе для генерирования электрического потенциала по В.В.Торшину в сердечнике, выполненном из электропроводящего материала и помещенном в пространство магнитного поля, сформированного с помощью спиралеобразного магнитопровода, снабженного питаемой от источника тока обмоткой возбуждения, согласно изобретению, в пространство магнитопровода в качестве сердечника помещают вещество, область этого вещества, сосредоточенную в одной точке, соединяют с источником тока, питающим обмотку возбуждения, в результате чего получают электрический потенциал с двух точек вещества, разделенных промежутком, причем на вещество и/или магнитопровод воздействуют внешним физическим параметром, и результирующий генерируемый электрический потенциал используют для определения величины этого параметра.To achieve the specified result in the method for generating electric potential according to V.V. Torshin in a core made of an electrically conductive material and placed in a magnetic field formed by a spiral-shaped magnetic circuit equipped with an excitation winding supplied from a current source, according to the invention, in the magnetic circuit space a substance is placed as a core, the region of this substance concentrated at one point is connected to a current source supplying the field winding, as a result, an electric potential is obtained from two points of the substance separated by a gap, moreover, the substance and / or the magnetic circuit are affected by an external physical parameter, and the resulting generated electric potential is used to determine the magnitude of this parameter.

В варианте способа магнитопровод выполняют из пружинящего материала, воздействующим физическим параметром является механическая сила, приложенная к магнитопроводу, а результирующий электрический потенциал используют для определения величины механической силы.In an embodiment of the method, the magnetic circuit is made of spring material, the acting physical parameter is the mechanical force applied to the magnetic circuit, and the resulting electric potential is used to determine the magnitude of the mechanical force.

В варианте способа сердечник выполняют из электропроводящего материала, внешним физическим параметром является нагрев от внешнего источника тепла, а результирующий электрический потенциал используют для определения температуры источника тепла.In an embodiment of the method, the core is made of an electrically conductive material, the external physical parameter is heating from an external heat source, and the resulting electrical potential is used to determine the temperature of the heat source.

В варианте способа в качестве сердечника используют тело биологического объекта, внешним физическим параметром является метаболический процесс, проходящий в биологическом объекте, а результирующий электрический потенциал используют для диагностических целей.In a variant of the method, the body of a biological object is used as the core, the external physical parameter is the metabolic process taking place in the biological object, and the resulting electric potential is used for diagnostic purposes.

В варианте способа в качестве сердечника используют фотоэлемент, внешним физическим параметром является свет, а результирующий потенциал используют для определения величины освещенности.In a variant of the method, a photocell is used as the core, the external physical parameter is light, and the resulting potential is used to determine the amount of illumination.

В варианте способа в качестве сердечника в магнитное поле помещают трубку электронно-лучевого прибора, внешним физическим параметром, воздействующим на магнитопровод, является электрическое напряжение в обмотке возбуждения, а результирующий потенциал используют для определения этого напряжения по световыми сигналам на экране дисплея.In an embodiment of the method, the tube of the cathode ray device is placed as a core in a magnetic field, the external physical parameter acting on the magnetic circuit is the electric voltage in the field coil, and the resulting potential is used to determine this voltage by light signals on the display screen.

В варианте технического решения в качестве сердечника в магнитное поле помещают неметаллическую трубку, снабженную по краям металлическими ободами, наполняют ее водой, один обод трубки соединяют с источником тока, физическим параметром являются растворенные в ней вещества, а результирующий потенциал измеряют на ободах трубки, и по результатам измерения определяют содержание растворенных в воде веществ.In the embodiment of the technical solution, a nonmetallic tube equipped with metal rims at the edges is placed as a core in a magnetic field, it is filled with water, one tube rim is connected to a current source, the substances dissolved in it are a physical parameter, and the resulting potential is measured on the tube rims, and the measurement results determine the content of substances dissolved in water.

Если в пространство магнитопровода в качестве сердечника помещают обладающее электропроводностью вещество, область этого вещества, сосредоточенную в одной точке, соединяют с источником тока, а электрический потенциал получают с двух точек вещества, разделенных промежутком, то получаемый с двух точек сердечника электрический потенциал, в сравнении с прототипом, многократно увеличивается.If a substance with electrical conductivity is placed as a core in the space of the magnetic circuit, the region of this substance concentrated at one point is connected to a current source, and the electric potential is obtained from two points of the substance separated by a gap, then the electric potential obtained from two points of the core, in comparison with prototype, multiplied.

Воздействие на вещество и/или магнитопровод внешними физическими параметрами приводит к изменению и результирующего генерируемого электрического потенциала. Эти изменения можно использовать для определения величины этого внешнего параметра.Exposure of external physical parameters to the substance and / or magnetic circuit leads to a change in the resulting generated electric potential. These changes can be used to determine the magnitude of this external parameter.

При этом внешним параметром, воздействующим на магнитопровод, может являться, в частности, и подводимое к обмотке возбуждения напряжение, а электрический потенциал на концах сердечника используют для измерения подводимого напряжения.In this case, the external parameter acting on the magnetic circuit can be, in particular, the voltage supplied to the field winding, and the electric potential at the ends of the core is used to measure the applied voltage.

Выполнение магнитопровода из пружинящего материала и воздействие на него внешними силами позволяет использовать данный способ для регистрации, например, величины нагрузки на весах, измерять давление в различных физических приборах и т.д.The implementation of the magnetic circuit of the spring material and the impact of external forces on it allows you to use this method to register, for example, the magnitude of the load on the balance, measure pressure in various physical devices, etc.

При нагревании сердечника, выполненного из электропроводящего материала, внешним источником тепла способ позволяет измерять температуру нагревающего элемента.When heating a core made of an electrically conductive material with an external heat source, the method allows to measure the temperature of the heating element.

Если в качестве сердечника применено тело биологического объекта, например, человека, то, после накопления определенных экспериментальных статистических данных, изменение в величинах выходного напряжения на отдельных участках тела может быть использовано для получения различных медицинских диагностических показателей, например, для определения состояние пациента при исследовании с помощью аппарата «полиграф».If the body of a biological object, for example, of a person, is used as a core, then, after accumulation of certain experimental statistical data, a change in the values of the output voltage in individual parts of the body can be used to obtain various medical diagnostic parameters, for example, to determine the patient’s condition when examined with using the apparatus "polygraph".

Если в качестве сердечника в магнитное поле помещена трубка электронно-лучевого прибора, то, изменяя напряжение в обмотке возбуждения, можно воздействовать на поток электронов в трубке и, тем самым, управлять световыми сигналами на экране дисплея или определять величину напряжения, приложенного к обмотке возбуждения.If a tube of an electron-beam device is placed as a core in a magnetic field, then by changing the voltage in the field coil, it is possible to influence the flow of electrons in the tube and, thereby, control the light signals on the display screen or determine the magnitude of the voltage applied to the field coil.

Если в качестве сердечника в магнитное поле помещают неметаллическую трубку и наполняют ее водой, то, по результатам измерения и при накоплении определенных опытных данных, можно определять загрязненность воды теми или иными компонентами.If a non-metallic tube is placed in a magnetic field as a core and filled with water, then, according to the measurement results and with the accumulation of certain experimental data, it is possible to determine the water pollution by one or another component.

Если в качестве сердечника используется фотоэлемент, то внешним параметром, влияющим на результирующий потенциал, будет являться свет. Результирующий потенциал на концах сердечника используют для определения величины освещенности. При этом получаемый с фотоэлемента ток будет значительно выше за счет того, что появляются дополнительные носители электрического заряда. Т.е. фотоэфффект будет усилен.If a photocell is used as the core, then the external parameter affecting the resulting potential will be light. The resulting potential at the ends of the core is used to determine the amount of illumination. In this case, the current received from the photocell will be significantly higher due to the fact that additional carriers of electric charge appear. Those. The photo effect will be enhanced.

В устройстве для генерирования электрического потенциала, содержащем электропроводящий сердечник, расположенный в области магнитопровода, выполненного в виде спирали, снабженной обмоткой возбуждения постоянного тока, согласно изобретению, один конец сердечника соединен с концом обмотки возбуждения магнитопровода, и оба конца сердечника служат для получения электрического тока.In the device for generating an electric potential, containing an electrically conductive core located in the area of the magnetic circuit, made in the form of a spiral equipped with a direct current winding, according to the invention, one end of the core is connected to the end of the magnetic field winding, and both ends of the core are used to generate electric current.

В варианте устройства спираль магнитопровода выполнена в виде замкнутой тороидальной линии, а сердечник выполнен из нескольких витков.In an embodiment of the device, the spiral of the magnetic circuit is made in the form of a closed toroidal line, and the core is made of several turns.

В варианте устройства спираль магнитопровода выполнена из магнитно-мягкого материала.In an embodiment of the device, the magnetic circuit spiral is made of soft magnetic material.

В варианте устройства спираль магнитопровода выполнена из неферромагнитного материала.In an embodiment of the device, the magnetic core spiral is made of non-ferromagnetic material.

В варианте устройства в качестве сердечника использован электропроводящий материал.In an embodiment of the device, an electrically conductive material is used as a core.

В варианте устройства в качестве сердечника использован постоянный магнит.In an embodiment of the device, a permanent magnet is used as a core.

В варианте устройства в качестве сердечника использован полупроводниковый материал, состоящий из двух параллельных стержней p- и n- типа, изолированных друг от друга, с одной стороны, стержни имеют электрически связанную общую точку, причем с обмоткой возбуждения соединен общий конец стержней, а для получения электрического тока служат оба свободных конца.In a variant of the device, a semiconductor material is used as a core, consisting of two parallel p- and n-type rods isolated from each other, on the one hand, the rods have an electrically connected common point, and the common end of the rods is connected to the field winding, and to obtain electric current serve both free ends.

В варианте устройства в качестве сердечника применен соленоид, намотанный на стержень, и концами проводника служат оба конца соленоида.In a variant of the device, a solenoid wound on a rod is used as the core, and both ends of the solenoid serve as the ends of the conductor.

При выполнении магнитопровода из магнитно-мягкого материала повышается потенциал на выходе системы.When a magnetic circuit is made of soft magnetic material, the potential at the system output increases.

Если магнитопровод выполняют из неферромагнитного материала, то генератор имеет более гибкую конструкцию и ему можно придавать различные конфигурации.If the magnetic circuit is made of non-ferromagnetic material, then the generator has a more flexible design and can be given various configurations.

Выполнение спирали по замкнутой линии, а сердечника в виде нескольких витков, позволяет повысить электрический потенциал на выходе генератора.The execution of the spiral in a closed line, and the core in the form of several turns, can increase the electric potential at the output of the generator.

Использование в качестве сердечника, полупроводникового материала способствует повышению величины выходного напряжения.The use of a semiconductor material as a core contributes to an increase in the value of the output voltage.

Если в качестве сердечника применяют соленоид, то генератор, реализующий предложенный способ, имитирует трансформатор постоянного тока, при котором напряжение получают на выходе соленоида.If a solenoid is used as the core, then the generator that implements the proposed method imitates a DC transformer at which voltage is obtained at the output of the solenoid.

Способ и устройства, реализующие способ В.В.Торшина, иллюстрируются 8 фигурами.The method and devices implementing the method of V.V. Torshin are illustrated by 8 figures.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема, поясняющая способ В.В.Торшина.Figure 1 presents a schematic electrical diagram explaining the method of V.V. Torshin.

На фиг.2 изображен график зависимости между напряжением питания обмотки возбуждения и током проводника.Figure 2 shows a graph of the relationship between the supply voltage of the field winding and the current of the conductor.

На фиг.3 видна электрическая схема, в которой в качестве сердечника использован полупроводниковый материал.Figure 3 shows an electrical circuit in which a semiconductor material is used as a core.

На фиг.4 показан вариант, в котором спираль магнитопровода выполнена из пружинящего материала.Figure 4 shows a variant in which the spiral of the magnetic circuit is made of spring material.

На фиг.5 показана диаграмма изменения напряжения на выходе сердечника при изменении длины магнитопровода под воздействием внешних сил.Figure 5 shows a diagram of the voltage variation at the output of the core when changing the length of the magnetic circuit under the influence of external forces.

На фиг.6. изображена принципиальная электрическая схема, в которой спираль магнитопровода расположена по замкнутой линии, а сердечник состоит из нескольких витков.In Fig.6. A schematic electrical diagram is shown in which the spiral of the magnetic circuit is located in a closed line, and the core consists of several turns.

На фиг.7 имеется электрическая схема, в которой в качестве сердечника имеется электронно-лучевая трубка.7 there is an electric circuit in which a cathode ray tube is used as a core.

На фиг.8 представлена схема, где в качестве сердечника применен соленоид.On Fig presents a diagram where a solenoid is used as a core.

Устройство для генерирования электрического потенциала (генератор) по способу В.В.Торшина состоит из сердечника 1, выполненного из электропроводящего материала (фиг.1), вокруг которого намотана спираль магнитопровода 2, выполненная из магнитно-мягкого материала и образующая спиралеобразное магнитное поле. На спираль 2 намотана обмотка возбуждения 3, выполненная из электропроводящего материала. Обмотка 3 получает питание от источника постоянного тока 4. Один конец (а) сердечника 1, соединенный с источником тока, соединяют с концом электрической обмотки 3, а электрический потенциал получают на обоих концах (а, b) сердечника 1 и измеряют его с помощью гальванометра 5 (G).The device for generating electric potential (generator) according to the method of V.V. Torshin consists of a core 1 made of electrically conductive material (Fig. 1), around which a spiral of a magnetic circuit 2 is wound, made of soft magnetic material and forming a spiral magnetic field. Excitation winding 3 made of an electrically conductive material is wound on a spiral 2. The winding 3 receives power from a direct current source 4. One end (a) of the core 1 connected to the current source is connected to the end of the electric winding 3, and the electric potential is obtained at both ends (a, b) of the core 1 and measured using a galvanometer 5 (G).

График выходного тока сердечника 1 в зависимости от напряжения питания U источника 4, подведенного к обмотке возбуждения 2, имеет вид прямой линии 6 (фиг.2). При этом чем выше напряжение питания, тем больше величина тока на выходе.The graph of the output current of the core 1 depending on the supply voltage U of the source 4, connected to the excitation winding 2, has the form of a straight line 6 (figure 2). Moreover, the higher the supply voltage, the greater the output current.

В варианте технического решения в качестве сердечника использован полупроводниковый материал (фиг.3), состоящий из двух изолированных стержней 1' и 1''.Стержень 1' имеет структуру n-типа, а стержень 1'' имеет структуру p-типа. Стержни с одной стороны электрически соединены между собой в точке а'. Эта точка соединена с одним концом обмотки возбуждения 3. Между стержнями имеется изолированный слой 7. Гальванометр 5 или любой другой измеритель электрического сигнала подключен к свободным концам а и b стержней 1' и 1''.In the embodiment of the technical solution, a semiconductor material (Fig. 3) consisting of two insulated rods 1 ′ and 1 ″ is used as the core. Rod 1 ″ has an n-type structure and rod 1 ″ has a p-type structure. The rods on one side are electrically interconnected at a '. This point is connected to one end of the field winding 3. There is an insulated layer 7 between the rods. A galvanometer 5 or any other meter of electrical signal is connected to the free ends a and b of rods 1 'and 1' '.

В варианте технического решения спираль 2 магнитопровода выполнена из неферромагнитного материала.In a variant of the technical solution, the spiral 2 of the magnetic circuit is made of non-ferromagnetic material.

В варианте технического решения магнитопровод 2 выполнен из пружинящего материала (фиг.3). На магнитопровод воздействуют внешними силами 8 (F). При этом в верхней части на спираль магнитопровода 2 насажена нажимная шайба 9. В нижней части спираль магнитопровода упирается в неподвижную шайбу 10 с углублением 11 для фиксации сердечника 1. В шайбах 9 и 10 предусмотрены выемки 12 и 13 для расположения подводящих проводов 14 и 15.In an embodiment of the technical solution, the magnetic circuit 2 is made of spring material (Fig. 3). The magnetic circuit is affected by external forces 8 (F). At the same time, a pressure washer 9 is mounted on the spiral core of the magnetic circuit 2. In the lower part, the magnetic circuit spiral abuts against the stationary washer 10 with a recess 11 for fixing the core 1. In washers 9 and 10, recesses 12 and 13 are provided for the location of the lead wires 14 and 15.

График тока I в зависимости от длины L сердечника, расположенного внутри спирали 2 (фиг.4), имеет вид линии 16, восходящей по мере увеличения высоты магнитопровода, в пределах расположения сердечника 1 внутри спирали 2 магнитопровода.The current graph I, depending on the length L of the core located inside the spiral 2 (figure 4), has the form of a line 16, ascending with increasing height of the magnetic circuit, within the location of the core 1 inside the spiral 2 of the magnetic circuit.

В варианте технического решения спираль 2 магнитопровода выполнен в виде замкнутой линии (фиг.6), а сердечник 1 выполнен из нескольких витков, расположенных внутри общей спирали 2. Схема соединений выводных концов аналогична фиг.1.In an embodiment of the technical solution, the spiral 2 of the magnetic circuit is made in the form of a closed line (Fig. 6), and the core 1 is made of several turns located inside a common spiral 2. The connection diagram of the output ends is similar to Fig. 1.

В варианте технического решения в качестве сердечника в магнитное поле спирали 2 помещена трубка 17 электронно-лучевого прибора 18 (фиг.7). Одни конец а трубки соединен с концом обмотки возбуждения 3. Вторым концом b служит край поверхности дисплея (на фиг. не обозначен).In a variant of the technical solution, the tube 17 of the electron-beam device 18 is placed as a core in the magnetic field of the spiral 2 (Fig. 7). One end a of the tube is connected to the end of the field winding 3. The second end b is the edge of the surface of the display (not shown in FIG.).

В варианте технического решения в качестве сердечника в магнитное поле помещают неметаллическую трубку, снабженную по краям металлическими ободами, наполняют ее водой. Обода имеют электрический контакт с водой. Один обод трубки соединяют с источником тока, физическим параметром являются растворенные в ней вещества, а результирующий потенциал измеряют на ободах трубки и по результатам измерения определяют содержание растворенных в воде веществ. Электрическая схема соединений аналогична фиг.7.In a variant of the technical solution, a non-metallic tube equipped with metal rims at the edges is placed as a core in a magnetic field, and it is filled with water. Rims have electrical contact with water. One tube rim is connected to a current source, the substances dissolved in it are a physical parameter, and the resulting potential is measured on the tube rims and the content of substances dissolved in water is determined from the measurement results. The electrical connection diagram is similar to Fig. 7.

В варианте технического решения в качестве сердечника 1 использован постоянный магнит (на фиг. не показан). Электрическая схема будет иметь вид, аналогичный фиг.1.In the embodiment of the technical solution, a permanent magnet is used as the core 1 (not shown in FIG.). The electrical circuit will be similar to FIG. 1.

В варианте технического решения в качестве сердечника используется тело биологического объекта. Электрическая схема будет иметь вид, аналогичный фиг.7. При этом вместо электронно-лучевой трубки будет находиться элемент биологического объекта, например рука или нога человека или лапа животного, на которой будет закреплен конец а. Результирующий потенциал получают с зажимов а и b.In a variant of the technical solution, the body of a biological object is used as a core. The electrical circuit will be similar to FIG. 7. In this case, instead of the cathode ray tube, there will be an element of a biological object, for example, a person’s arm or leg or animal’s paw, on which end a will be fixed. The resulting potential is obtained from terminals a and b.

В варианте устройства на сердечник 1 намотана катушка 19 соленоида (фиг.8). Одни конец c катушки 19 соленоида соединена с концом а сердечника и концом обмотки 3 магнитопровода 1. При этом разностный потенциал получают на зажимах катушки соленоида а и b.In an embodiment of the device, a coil 19 of a solenoid is wound around the core 1 (Fig. 8). One end c of the coil 19 of the solenoid is connected to the end a of the core and the end of the winding 3 of the magnetic circuit 1. In this case, the differential potential is obtained at the terminals of the coil of the solenoid a and b.

В варианте технического решения сердечник нагревают от внешнего источника тепла. Принципиальная электрическая схема аналогична фиг.1. Результирующий потенциал получают с зажимов а и b.In an embodiment of the technical solution, the core is heated from an external heat source. The circuit diagram is similar to FIG. The resulting potential is obtained from terminals a and b.

В варианте способа в качестве сердечника используется фотоэлемент (на фиг. не показан). Схема соединения аналогична фиг.1, с той разницей, что в качестве сердечника 1 будет располагаться фотоэлемент в виде удлиненной пластины, часть которой будет подвергаться освещению, а внешним параметром является свет. При этом результирующий потенциал используют для определения величины освещенности.In a variant of the method, a photocell is used as a core (not shown in FIG.). The connection diagram is similar to FIG. 1, with the difference that the photocell in the form of an elongated plate, part of which will be exposed to illumination, and the external parameter is light, will be located as the core 1. In this case, the resulting potential is used to determine the amount of illumination.

Зависимость напряжения от величины светового потока будет иметь вид прямой линии (на фиг. не показано), восходящей по мере увеличения светового потока.The dependence of the voltage on the magnitude of the light flux will have the form of a straight line (not shown in Fig.), Ascending as the light flux increases.

Устройство согласно способу генерирования электрического потенциала по В.В.Торшину действует следующим образом. Возникновение электрического тока в полностью разомкнутом сердечнике при воздействии на него постоянным спиралевидным магнитным полем было установлено Бусыгиным Б.П. еще в 1990 г. Этот эффект в некотором роде напоминает эффект Холла и, видимо, связан с некоторыми особенностями перемещения электронов в сердечнике под влиянием специфически распределенного магнитного поля. Однако в запатентованном способе Бусыгина Б.П. ток в сердечнике был невелик и мог быть обнаружен только высокочувствительными приборами. Что касается эффекта Торшина В.В., то в опытах, согласно электрическим схемам, приведенным на фиг.1, 3, 6, приборы показывают устойчивый и достаточно высокий ток, который можно записать виде функциональной зависимости I=Tv (В, w1, w2, Iv, L), где Iv - ток в обмотке возбуждения 3 (фиг.1), I - ток, регистрируемый прибором G (5), Tv - постоянная Торшина, В - индукция спирального магнитного поля, w1 - число витков спирали магнитопровода 2 w2 - число витков обмотки возбуждения 3, L - длина сердечника 1, размещенного внутри спирали. При этом на концах сердечника а и b регистрируется ток (фиг.2), величина которого прямолинейно зависит от напряжения питания обмотки 3.The device according to the method of generating electric potential according to V.V. Torshin acts as follows. The appearance of an electric current in a fully open core when exposed to a constant spiral-shaped magnetic field was established by B. Busygin as early as 1990. This effect is somewhat reminiscent of the Hall effect and, apparently, is associated with some features of the movement of electrons in the core under the influence of a specifically distributed magnetic field. However, in the patented method of Busygin B.P. the current in the core was small and could only be detected by highly sensitive devices. With regard to the V.V. Torshin effect, in the experiments, according to the electrical circuits shown in Figs. 1, 3, 6, the devices show a stable and fairly high current, which can be written as a functional dependence I = T v (V, w 1 , w 2 , I v , L), where I v is the current in the field winding 3 (Fig. 1), I is the current detected by the device G (5), T v is the Torshin constant, B is the induction of the spiral magnetic field, w 1 - the number of turns of the spiral of the magnetic circuit 2 w 2 - the number of turns of the field winding 3, L - the length of the core 1 placed inside the spiral. In this case, at the ends of the core a and b, a current is recorded (Fig. 2), the value of which directly depends on the supply voltage of the winding 3.

Достоинством способа является то, что на сердечник 1 и (или) магнитопровод 2 можно воздействовать различными внешними физическими параметрами и результирующий электрический потенциал использовать для определения величины этих параметров. Иными словами, предложенный способ может быть применен в устройствах для регистрации различных физических величин. В частности, с помощью устройства, показанного на фиг.1, можно измерять величину тока, протекающего по обмотке возбуждения 3.The advantage of the method is that the core 1 and (or) the magnetic circuit 2 can be affected by various external physical parameters and the resulting electric potential can be used to determine the magnitude of these parameters. In other words, the proposed method can be applied in devices for recording various physical quantities. In particular, using the device shown in FIG. 1, it is possible to measure the amount of current flowing through the field winding 3.

При выполнении магнитопровода 2 (фиг.1) из магнитно-мягкого материала повышается потенциал на выходе системы зажим а и b.When performing the magnetic circuit 2 (Fig. 1) from a soft magnetic material, the potential at the system outlet clamp a and b increases.

Если магнитопровод 2 выполняют из неферромагнитного материала, то генератор имеет более гибкую конструкцию и ему можно придавать различные конфигурации.If the magnetic circuit 2 is made of non-ferromagnetic material, then the generator has a more flexible design and can be given various configurations.

Выполнение спирали магнитопровода 2 в виде замкнутой линии (фиг.6), а сердечника 1 в виде нескольких витков, позволяет повысить электрический потенциал на выходе генератора.The execution of the spiral of the magnetic circuit 2 in the form of a closed line (Fig.6), and the core 1 in the form of several turns, can increase the electric potential at the output of the generator.

Выполнение магнитопровода 2 из пружинящего материала и воздействие на него внешними силами (фиг.4) позволяет использовать эффект В.В.Торшина для регистрации, например, величины нагрузки на весах измерять давление в различных физических приборах и т.д. При этом достаточно регистрировать изменение разности потенциалов между зажимами а и b.The implementation of the magnetic circuit 2 of the spring material and the impact on it by external forces (figure 4) allows you to use the effect of V.V. Torshin to register, for example, the magnitude of the load on the balance to measure pressure in various physical devices, etc. In this case, it is sufficient to record the change in the potential difference between clamps a and b.

Если в качестве сердечника в магнитное поле помещают неметаллическую трубку и наполняют ее водой, то, по результатам измерения и при накоплении определенных опытных данных, можно определять загрязненность воды теми или иными компонентами.If a non-metallic tube is placed in a magnetic field as a core and filled with water, then, according to the measurement results and with the accumulation of certain experimental data, it is possible to determine the water pollution by one or another component.

Использование в качестве сердечника постоянного магнита позволяет повысить потенциал на выходе и изменять его величину в зависимости от расположения выходного зажима относительно поверхности постоянного магнита. При этом величина и полярность разности потенциалов определяется положением точки b на поверхности магнита.The use of a permanent magnet as the core allows increasing the output potential and changing its value depending on the location of the output clamp relative to the surface of the permanent magnet. In this case, the magnitude and polarity of the potential difference is determined by the position of point b on the surface of the magnet.

Использование в качестве сердечника полупроводникового материала (фиг.3) способствует повышению величины выходного напряжения.The use of a semiconductor material as the core (Fig. 3) contributes to an increase in the value of the output voltage.

Если в качестве сердечника применено тело биологического объекта, например, человека, то после накопления определенных экспериментальных статистических данных различие в величинах выходного напряжения на отдельных участках тела может быть использовано для получения некоторых медицинских диагностических показателей. Например, изменение выходного напряжения можно использовать для регистрации состояния человека при подключении его к аппарату «полиграф».If the body of a biological object, for example, a person, is used as the core, then after the accumulation of certain experimental statistical data, the difference in the values of the output voltage in individual parts of the body can be used to obtain some medical diagnostic indicators. For example, a change in the output voltage can be used to register a person’s state when connected to a polygraph apparatus.

Если в качестве сердечника в магнитном поле установлена трубка электронно-лучевого прибора, то, изменяя напряжение в обмотке возбуждения 2 (фиг.7), можно воздействовать на поток электронов в трубке и, тем самым, управлять световыми сигналами на экране или регистрировать незначительные колебания напряжения, подводимого к обмотке возбуждения.If a tube of an electron-beam device is installed as a core in a magnetic field, then by changing the voltage in the field winding 2 (Fig. 7), it is possible to influence the flow of electrons in the tube and, thereby, control light signals on the screen or register minor voltage fluctuations applied to the field winding.

При нагревании сердечника, выполненного из электропроводящего материала, от внешнего источника тепла генератор позволяет измерять температуру нагревающего элемента.When heating a core made of an electrically conductive material from an external heat source, the generator allows you to measure the temperature of the heating element.

Если внутрь спиралевидного магнитопровода в качестве сердечника использовать фотоэлемент, то внешним физическим параметром будет являться свет, а результирующий потенциал используют для определения величины освещенности. При этом полученная ЭДС будет выше, чем обычная фотоЭДС.If a photocell is used as a core inside a spiral magnet core, then the external physical parameter will be light, and the resulting potential is used to determine the amount of illumination. In this case, the emf obtained will be higher than the usual photo emf.

Claims (11)

1. Способ генерировании электрического потенциала в сердечнике, выполненном из электропроводящего материала и помещенном в магнитное поле, сформированное с помощью спиралеобразного магнитопровода, снабженного питаемой от источника тока обмоткой возбуждения, отличающийся тем, что один конец сердечника соединяют с концом обмотки возбуждения и источником тока, а электрический потенциал снимают с обоих концов сердечника, причем оказывая внешнее воздействие на магнитопровод и/или сердечник, изменяют величину этого электрического потенциала.1. A method of generating an electric potential in a core made of an electrically conductive material and placed in a magnetic field formed using a spiral-shaped magnetic circuit equipped with an excitation winding, powered by a current source, characterized in that one end of the core is connected to the end of the excitation winding and the current source, and the electric potential is removed from both ends of the core, and exerting an external influence on the magnetic circuit and / or the core, the magnitude of this electric potential Ala. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнитопровод выполняют из пружинящего материала, внешним воздействием является механическая сила, приложенная к магнитопроводу, а результирующий электрический потенциал используют для определения величины механической силы.2. The method according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit is made of spring material, the external force is the mechanical force applied to the magnetic circuit, and the resulting electric potential is used to determine the magnitude of the mechanical force. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что внешнее воздействие выражается в нагреве сердечника, а результирующий электрический потенциал используют для определения температуры.3. The method according to claim 1, characterized in that the external effect is expressed in the heating of the core, and the resulting electrical potential is used to determine the temperature. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сердечника используют тело биологического объекта, внешним воздействием является процесс, происходящий в биологическом объекте, а результирующий электрический потенциал используют для диагностических целей.4. The method according to claim 1, characterized in that the body of the biological object is used as the core, the external action is the process occurring in the biological object, and the resulting electric potential is used for diagnostic purposes. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сердечника в магнитное поле помещают неметаллическую трубку, снабженную по краям металлическими ободами, наполняют ее водой, один обод трубки соединяют с источником тока, внешним воздействием являются растворенные в ней вещества, а результирующий потенциал измеряют на ободах трубки и по результатам измерения определяют содержание растворенных в воде веществ.5. The method according to claim 1, characterized in that as a core in a magnetic field a non-metallic tube is placed, equipped with metal rims at the edges, filled with water, one tube rim is connected to a current source, the substances dissolved in it are an external action, and the resulting the potential is measured on the rims of the tube and the content of substances dissolved in water is determined from the measurement results. 6. Устройство для генерирования электрического потенциала, содержащее сердечник, выполненный из материала, проводящего электрический ток, помещенный в магнитное поле магнитопровода, выполненного в виде спирали, снабженной обмоткой возбуждения, питаемой от источника постоянного тока, отличающееся тем, что один конец сердечника соединен с одним концом обмотки возбуждения магнитопровода и источником постоянного тока, и оба конца проводника подключены к гальванометру.6. Device for generating electric potential, containing a core made of a material that conducts electric current, placed in a magnetic field of a magnetic circuit, made in the form of a spiral, equipped with an excitation winding, powered from a constant current source, characterized in that one end of the core is connected to one the end of the magnetic field excitation winding and a direct current source, and both ends of the conductor are connected to a galvanometer. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что спираль магнитопровода выполнена в виде замкнутой тороидальной линии, а сердечник выполнен из нескольких витков.7. The device according to claim 6, characterized in that the magnetic circuit spiral is made in the form of a closed toroidal line, and the core is made of several turns. 8. Устройство по любому из пп.6 и 7, отличающееся тем, что спираль магнитопровода выполнена из магнитомягкого материала.8. The device according to any one of paragraphs.6 and 7, characterized in that the spiral of the magnetic circuit is made of soft magnetic material. 9. Устройство по любому из пп.6 и 7, отличающееся тем, что спираль магнитопровода выполнена из неферромагнитного материала.9. The device according to any one of claims 6 and 7, characterized in that the spiral of the magnetic circuit is made of non-ferromagnetic material. 10. Устройство по любому из пп.6 и 7, отличающееся тем, что в качестве сердечника использован постоянный магнит.10. The device according to any one of paragraphs.6 and 7, characterized in that a permanent magnet is used as the core. 11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что сердечник снабжен соленоидом, один конец соленоида соединен с одним из концов сердечника, а гальванометр подключен к обоим концам соленоида. 11. The device according to claim 6, characterized in that the core is provided with a solenoid, one end of the solenoid is connected to one of the ends of the core, and a galvanometer is connected to both ends of the solenoid.
RU2007128389/09A 2007-07-23 2007-07-23 V torchin's method to generate electric potential and device to this end RU2379815C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128389/09A RU2379815C2 (en) 2007-07-23 2007-07-23 V torchin's method to generate electric potential and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128389/09A RU2379815C2 (en) 2007-07-23 2007-07-23 V torchin's method to generate electric potential and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007128389A RU2007128389A (en) 2009-01-27
RU2379815C2 true RU2379815C2 (en) 2010-01-20

Family

ID=40543794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128389/09A RU2379815C2 (en) 2007-07-23 2007-07-23 V torchin's method to generate electric potential and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379815C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007128389A (en) 2009-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10012705B2 (en) Magnetism measurement device
US3309924A (en) Electromagnetic flow meter
JP7284739B2 (en) Magnetic sensor and inspection device
RU2726269C1 (en) Gsr sensitive element
JP2018525626A5 (en)
CN102187252A (en) Method and system for magnetic induction tomography
EP2395912A1 (en) Method and device for magnetic induction tomography
RU2002117408A (en) Method and device for measuring gravitational field
RU2379815C2 (en) V torchin's method to generate electric potential and device to this end
CN103860172B (en) Body surface conductance distribution detector
Butta et al. Fluxgate effect in twisted magnetic wire
BR112019024956A2 (en) MAGNETIC MICROSSENSOR WITH ULTRA HIGH SENSITIVITY
CN109655771A (en) Ac magnetic susceptibility measuring device and its measurement method
RU2526293C1 (en) Differential sensor of permanent magnetic field
JP6151863B2 (en) Mechanical stress sensor
RU121940U1 (en) HALL SENSOR RANGE FOR PRECISION MAGNETOMETRY
CN103860170B (en) Conductance biofeedback instrument for training
RU2564383C1 (en) Variable magnetic field sensor
TWI589889B (en) Eletrostatic potential distribution measurement device
JP2018173340A (en) Vector potential detector, ac magnetic field detector, vector potential measuring device, and tomography device
RU2312429C1 (en) Magnetoresistive transducer
Semirov et al. Influence of thermo-stress factor on magnetoimpedance of soft magnetic materials
SU789937A1 (en) Probe for measuring magnetic field intensity
TW448528B (en) Inductor inside hall sensor
RU2190862C2 (en) Procedure measuring intensity of stationary magnetic field and device for its embodiment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170724