SU1002992A1 - Устройство дл измерени параметров магнитного пол - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано Вч метрологии дл  создани  образцовых средств измерени  параметров магнитного пол .

Известно устройство, содержащее стабилизированный высоковольтный элемент , измеритель напр жени , в котором в качестве чувствительного элемента использован магнитоуправл емый контакт, подключенный к стабилизированному , высоковольтному источнику тока, а параллельно магнитоуправл емому контакту подключен измеритель напр жени  Г11Недостатком данного устройства  вл етс  сравнительно невысока  точ- ность измерени , обусловленна  значительной нестабильностью срабатывани  магнитного контакта и гистерезисом .

Наиболее близким к- изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  измерени  магнитных полей , содержащее электронный возбудитель , акустический концентратор, сопр женный с полым провод щим полуволновым стаканом, в котором размещен электромеханический преобразователь , включенный в противофазе .с первым 21.

Недостатком известного устройства  вл етс  сравнительно невысока  точность, обусловленна  малой чувствительностью и пьезопреобразовател ми .к внешним управл ющим воздействи м .

Целью изобретени   вл етс  повы10 шение точности изменени  параметров магнитного пол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени 

15 параметров магнитного пол , содержащем последовательно соединенные пьезопреобразователь, электронный возбудитель и регистратор измер емого параметра, введен источник еди20 ничного тока, а в монокристалл пьезопреобразовател  введено макровклю-чение в виде магнетика, к концам которого подключен источник единичного .тока чувствительности монокрис25 талла, положение которого ориентировано относительно оси.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства на фиг. 2 втора  проекци  чувствительного эле-,

30 мента.

Устройство содержит монокристалл пьезоэлектрика 1 с активной зоной 2 и с наружнгми электродами 3, магнетик 4, электронный возбудитель 5, регистратор 6 параметров, истоиник 7 магнитного пол , источник единичного тока, корпус 9.

На монокристалле пьезоэлектрика 1, выполненном; например, в виде пьезокварцевой пластины AT среза, имеетс  зона 2 (зона пьезоэлектрических колебаний), габариты.кото рой определ ютс  размерами наружных электродов 3.

Внутрь монокристалла пьезоэлектрика 1 внедрен (при выращивании пьезоэлектрика впроцессе кристаллообразовани ) магнетик 4. Наружные электроды 3 подключены к электронному возбудителю 5, выход которого подключен к регистратору б параметра . Магнетик 4 св зан с источником 7 магнитного пол , вектор магнитного пол  которого направлен перпендикул рно оси магнетика 4. Источник 8 тока подключен к концам магнетика. Электронный возбудитель 5, регистратор 6 параметра, источник 7 магнитного пол  и источник 8 тока укреплены на корпусе 9.

Вмонокристалле пьезоэлектрика 1 через активную зону 2 и магнетик 4 проходит ось силочастотной чувствительности - ось XX (фиг. 2).

Магнетик 4 представл ет собой макроскопическое тело, способное намагничиватьс  - приобретать магнитные свойства.

В качестве магнетика 4 может быть применен диамагнетик (цинк, золото и др.), парамагнетик (платина, палладий , железо, кобальт, никель и ДР , ферромагнетик железо, никель, кобальт и др. и антиферром агнетик (кристаллы элементов переходных групп периодической системы .И. Менделеева).

Форма магнетика 4 может быть различной. На фиг. 1 и 2 показан магнетик 4, выполненный в форме ци линдра.

Характеристиками магнетика 4  вл ютс  материал, форма, размеры, намагниченность и положение внутри. монокристалла пьезоэлектрика 1.

Материал, форма, размеры и расположение магнетика 4 выбираютс  из условий конструктивных требований .

Намагниченность магнетика 4 представл ет собой векторную сумму магнитных моментов атомов (молекул), наход щихс  в единице объема и определ етс  следуювцим выражением:

I аеН, (1) где эе - магнитна  восприимчивость

вещества; Н - напр женность.

Устройство работает следующим эбразом.

Магнитна  индукци  (В) численно равна силе (dF), действующей со стороны магнитного пол  на единицу

длины проводника (dB), расположенного перпендикул рно к направлению магнитного пол , по которому течет электрический ток единичной силы

(I).

0ИР

В mi П)

где К - коэффициент пропорциональности .

5 В активной зоне 2, с помощью

электронного возбудител  5, возбуждаютс  пьезоэлектрические колебани  типа сдвига по толщине, начальна  частота которых-определ етс  толщи0 ной кристалла пьезоэлектрика 1.

Измеренна  частота электрическоI го сигнала с помощью регистратора измер емого параметра 6, будет равна нулевому значению входнаго сигнала .

Дл  преобразовани  и измерени  вектора магнитной индукции (В) в магнетик 4, имеющий фиксированную длину dZ, от источника 8 тока подают ток единичной величины (I), а

0 с помощью источника 7 магнитного пол  создают вектор магнитной индукции (В), направление которого ориентировано относительно оси силочастотной чувствительности XX

5t (перпендикул рно этой оси).

По закону Ампера в магнетике 4 возникает сила (dF), действующа  со стороны магнетика 4 на активную зону 2 вдоль оси силочастотной чувQ ствительности XX монокристалла пьезоэлемента 1.

В силу действи  силочастотного эффекта, частота пьезоэлектрических колебаний в активной зоне 2 отклон етс  и будет равна

д . K|tol KI(dtB),

(2)

тде д - изменение частоты пьезоэлектрических колебаний активной зоны; Кл - силочастотный коэффициент

монокристалла пьезоэлектрика

fg - значение начальной частоты пьезоэлектрических колебаний;

-.коэффициент, характеризующий качество креплени  монокристалла пьезоэлектрика на

корпусе;

п - номер гармоники; D геометрический- коэффициент. При посто нстве всех вход щих в выражение (2) величин (кроме индукг

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения парамет¹ ров магнитного поля, содержащее последовательно соединенные пьезопреобразователь, электронный возбудитель и регистратор измеряемого параметра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров магнитного поля, в него введен источник единичного тока, а в монокристалл пьезопреобразователя введено макровключение в виде магнетика, положение которого ориентировано относительно оси, к концам которого подключен источник единичного тока чувствительности монокристалла.

   И сточ ни ки ин формации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 363055, кл. G 01 R 33/00, 1971.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 335528, кл. G.01 R 33/02, 1970.

   Φι/r. 2