SU1002993A2 - Измеритель напр женности переменного магнитного пол - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено , в частности, дл  измерений напр женности неоднородного магнитного пол  в широком частотном диапазоне.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при определении магнитной совместимости узлов и блоков электро- и радиотехнического оборудовани .

По основному авт. св. № 667921 известен измеритель напр женности переменного магнитного пол , содержащий секционированную индукционнук5 катушку, состо щую из п секций, сумматор , имеющий п входов, 2п апериодических звеньев первого пор дка и п фильтров нижних частот, причем кажда  секци  катушки подсоединена к соответствующему входу сумматора через последовательно соединенные два апериодических звена и фильтр нижних частот Cl.

Недостатком этого устройства  вл етс  невысока  точность измерени  неоднородных переменных магнитных полей при использовании извесгных способов взаимного расположени  секций секционированной индукционной катушки .

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерени  неоднородных переменных магнитных полей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в измерителе напр женности переменного магнитного пол , содержащем секционированную индукционную катушку , состо щую из п секций, сумматор, имеющий п входов, и 2п апериодиче10 ских звеньев, первого пор дка и п фильтров нижних частот, причем кажда  секци  катушки подсоединена к соответствующему входу сумматора через последовательно соединенные два апе15 риодических звена и фильтр нижних частот, а все секции секционированной индукционной катушки выполнены в виде цилиндрических катушек с па .раллельными магнитными ос ми, геоме20 трические центры катушек лежат в плоскости, перпендикул рной их продольным ос м причем перва  секци 

состоит из одной катушки, а кажда  из последующих секций состоит из несколь25 ких последовательно и согласно включенных одинаковых катушек, равномерно расположенных по цилиндрической

.образующей вокруг первой секции.

На фиг. 1 приведена блок-схема

30 измерител  напр женности переменного магнитного пол  на фиг. 2 . амплитудно-частотные характеристики отдел них звеньев (фиг. 2а,б) и всего (фиг. 2в) устройства на фиг. 3 - кон CTgyKUHH (сечение) секционированной индукционной катушки, содержащей две секции на фиг. 4 - схема соединений секций секционированной индукционной катушки. .Измеритель напр женности переменТ1ОГО магнитного пол  содержит секционированную индукционную катушку, со сто щую из секции 1, выполненной в гиде одной цилиндрической катушки, и секции 2, выполненной в виде последо вательно и согласно соединенных одйнановых цилиндрических катушек 3 - Ь, апериодические звень  6-9 первого пор дка с посто нными времени, соответственно Т - Тд; фильтры 10 и 11 нижних частот с посто нными времени и T-j и сумматор 12. Устройство работает следующим образом . Секционированную индукционную катушку помещают в измер емое переменное магнитное поле с напр женностью Н. Кажда  секци  секционированной индукционной катушки совместнр со своими двум  апериодическими звень м и фильтром нижних частот измер ет на пр женность переменного магнитного пол  в своем определенном поддиапазо не частот. Напр жение, пропорциональ ное напр женности измер емого магнит ного пол , поступает на сумматор 12, где происходит суммирование аналоговых сигналов дл  последующего их регистрировани  в расширенном диапазон частот. В диапазоне частот О - 1/Тб (, фиг. 2а ) наклон амплитудно-час- / тотной характеристики первой ветви устройства, состо щего из секции 1, апериодических звеньев б и 8 и фильт ра 10, определ етс  характеристикой секции 1, выходное напр жение которой пропорционально частоте ы измер  емой напр женности магнитного пол . В этом же диапазоне частот характеристики апериодических звеньев 6 и 8 и фильтра 10 нижних частот можно считать частотно-независимыми. Начина  с частоты 1/Т, на характернотику ветви начинает вли ть апериодическое (Чвено б, ввиду чего характеристика ветви в поддиапазоне частот от 1/Т - l/Tg частично независима. Начина  с частоты 1/Тд на характерис тику ветки начинает вли ть апериоди ческое звено 8 и она имеет наклон обратно пропорциональный частоте ы . Благодар  10 нижних частот исключаетс  вли ние подъема амплитуд но-частотной характеристики, обуслов ленного собственной резонансной часН тотой секции 1 индукционного преоб-. разовател  на характеристику ветви, состо щей из секции 1/ апериодических звеньев б и 8 и фильтра 10. В диапазоне частот от О до 1/Т (фиг. 26) наклон амплитудно-частотной характеристики второй ветви устройст-ва , состо щей из секции 2, апериодических звеньев 7 и 9 и фильтра 11, определ етс  характеристикой сек-, ции 2, выходное напр жение которой пропорционально частоте и измер емой напр женности магнитного пол . В этом же диапазоне характеристики апериодических звеньев 7 и 9 и фильтра 11 нижних частот можно считать частотно-независид«дми . Начина  с частоты 1/Тг,, на..характеристику ветви вли ет апериодическое звено 7 ввиду чего характеристика ветви в поддиапазоне частот 1/Т-, - 1/Тд частЬтно-независима (фиг. 26, сплошна  лини ). Начина  с частоты l/Tg, на характеристику ветви вли ет апери- , одическое звено 9 и она HNieeT наклоц обратно пропорциональный частоте и . В результате использовани  фильтра 11 нижних частот исключаетс  вли ние подъема амплитудно-частотной характеристики , обусловленного собственной резонансной частотой секции 2 индукционного преобразовател  на характеристику ветви, состо щей из секции 2, апериодических звеньев 7 и 9 и фильтра 11. При выполнении равенства Т g Т-, суммарна  амплитудно-частотна  ха-. рактеристика устройства имеет вид, изображенный на фиг. 2в сплошной линией . В случае наличи  взаимного вли ни  секций секционированной индукционной катушки подъем амплитудночастотной характеристики, обусловленный собственный резонансной частотой u) секции 1, приведет к подъему амплитудно-частотной характеристики второй ветви (фиг. 26, пунктирна  лини ). Это обусловит подъем амплитудно-частотной характеристики всего устройства (фиг. 2в, пунктирна  лини  ) и приведет к по влению погрешности, т.е. снизит точность измерений. При выполнении всех секций (кроме секции с наибольшей эквивалентной площадью) в виде нескольких (например , трех) одинаковых последовательно и согласно включенных катушек, равномерно расположенных по цилиндрической образующей вокруг первой секции с наибольшей эквивалентной площадью (фиг. 3)., и расположении геометрических центров всех катушек в плоскости, перпендикул рной их продольным ос м, секционированна  индукционна  катушка имеет один магнитный центр, вследствие чего увеличиваетс  точность устройства при измерении неоднородного переменного магнитного пол . При этом индуктивность секции 2 и, следовательно, .взаимна  индуктивность между секци ми 1 и 2 уменьшаетс  в раз (где п - число катушек второй секции по сравиению с идентичной по эквивалентной площади однокатушёчной секцией при одинаковом рассто нии между катушками. Величина коэффициента св зи, характериэук цего вли ние секций друг на друга, уменьшаетс  в Vn раз, и соответственно уменьшаетс  погрешность неравномерности амплитудно-частотной характеристики, что позвол ет сблизить секции, т.е. уменьшить погрешность от неоднородности магнитного пол .

Claims (1)

1. .Формула изобретени 

   Измеритель напр женности переменного магнитного пол  по авт. св.

   667921, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени , секции секционированной индукционной катушки выполнены в виде цилиндрических катушек с параллельными магнитными ос ми, геометрические центры катушек лежат в плоскости, перпендикул рной их про дольным , причем перва  секци  состоит из одной катушки, а кажда 

   из последующих секций состоит из нескольких последовательно и согласно включенных одинаковых катушек, равномерно расположенных по цилиндрической обраэук цей вокруг первой секции.

   Источники ипформаца , прин тые во внимание при экспертизе i 1. АЬторское свидетельство СССР 667921, кл. G 01 R 33/02, 1976.

   rrV

   fej

   &Un

   н

   1

   hS

   аг. /

   а

   /г.

   IT,  rr.

   ff/ryf t

   wo;

   /Ttf Wf

   n

   Wr

   Фи1 г

   /r,

   Ни

   I 14 I