SU1071981A1 - Induction-type magnetometer - Google Patents
Induction-type magnetometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1071981A1 SU1071981A1 SU823462855A SU3462855A SU1071981A1 SU 1071981 A1 SU1071981 A1 SU 1071981A1 SU 823462855 A SU823462855 A SU 823462855A SU 3462855 A SU3462855 A SU 3462855A SU 1071981 A1 SU1071981 A1 SU 1071981A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coil
- primary
- matching transformers
- amplifier
- induction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
Изобретение относитс к магнитометрии и может быть испол&зовано в геофизике при исследовании естественного и искусственных магнитных полей с широким частотным диапазоно в диэлектрической и провод щей средах наличии мсхцных электрически палей.The invention relates to magnetometry and can be used in geophysics in the study of natural and artificial magnetic fields with a wide frequency range in the dielectric and conductive media with electric power.
Известны индукционные магнитометрл дл измерени переменных магнитных полей, основанные на наведении ЭДС в витках рамки,, помешенной в измен ющеес магнитное поле Известные магнитометры содержат первичные преобразователи в виде одновитновой или многовитковой рамки с сердечником из ферромагнитного материала , усилитель дл повьлиени уровн сигнала с выхода первичного преобразовател и блок регистрации ГП.Known induction magnetometers for measuring variable magnetic fields, based on induction of emf in turns of the frame, placed in a variable magnetic field. Known magnetometers contain primary converters in the form of a single or multiple turn frame with a core of ferromagnetic material, an amplifier for increasing the signal level from the primary converter and unit registration GP.
Недостатком устройств вл етс низка чувствительность.The disadvantage of the devices is low sensitivity.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени переменного магнитного пол , содержащее рамочный первичный преобразователь в виде круглого пли квадратного витка , предварительного усилител и блока регистрации. В устройстве ход рамочной антенны непосредственно соединен с входом усилител Г2}.The closest in technical essence to the invention is a device for measuring an alternating magnetic field containing a frame primary transducer in the form of a circular pl square squared, preamplifier and recording unit. In the device, the course of the loop antenna is directly connected to the input of the amplifier G2}.
Недостатком известного устройства вл етс низка чувствительность и точность измерени .A disadvantage of the known device is the low sensitivity and accuracy of measurement.
Цель изобретени - повышение чувствительности и точности измерений за счет устранени вли ни помех от электрического пол с масштабом неоднородности, большим размера датчика .The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements by eliminating the influence of interference from an electric field with a non-uniform scale larger than the sensor.
Поставленна цель достигаетс тем, что в индукционный магнитометр состо щий из рамочного первичного преобразовател в виде круглого или квадратного витка, предварительного усилител и блока регистрации, введены четыре согласующих трансформатора , а виток первичного преобразовател выполнен в виде четырех равных секций, середины которых соединены между собой радиальными проводниками с общей точкой в центре витка , между секци ми включены п вичные обмотки согласующих трансформаторов , при этом вторичные обмотки двух пар диаметрально противоположных согласующих трансформаторов соединены последовательно и согласно включены между общей точкой в центре витка, а также инвертирующим и неинвертирующим входами предварительного усилител , выход которого подключен к блоку регистрации.The goal is achieved by the fact that an inductive magnetometer consisting of a frame primary converter in the form of a round or square turn, a preamplifier and a registration unit has four matching transformers, and the primary converter turn is made in four equal sections, the midpoints of which are interconnected by radial conductors with a common point in the center of the coil, between the sections include the primary windings of matching transformers, while the secondary windings of two pairs are diametrically About opposite matching transformers are connected in series and according to included between the common point in the center of the coil, as well as the inverting and non-inverting inputs of the pre-amplifier, the output of which is connected to the registration unit.
На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.
Устройство содержит райочный первичный гфеобразователь I в виде квадратного витка, разделенного на четыре равные секции 2. Середины секций 2 соединены между собой радиальными проводниками 3 с общей точкой 4 в центре витка. Между секци ми 2 включены первичные обмотки 5 согласующих трансформаторов б. Вторичные обмотки 7 двух пар диамет0 рально противоположных согласующих трансформаторов б соединены последовательно и согласно включены между оба{ей точкой и инвертирующим и неинвертирующим входами предварительногоThe device contains a ray primary primary generator I in the form of a square coil divided into four equal sections 2. The middle of sections 2 are interconnected by radial conductors 3 with common point 4 in the center of the coil. Between sections 2, primary windings 5 of matching transformers are included b. The secondary windings of 7 two pairs of diametrically opposite matching transformers b are connected in series and are connected according to between {the point and the inverting and non-inverting inputs of the preliminary
5 усилител 8. Выход усилител 8 подключен к входу блока 9 регистрации.5 amplifier 8. The output of the amplifier 8 is connected to the input of the registration unit 9.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
При помещении первичного преоб0 разовател 1 в гармонически измен ющеес с частотой (JU однородное маг нитное поле с индукцией Bj, направленной перпенда кул рно плоскости чфтежа, в каждсгй секции, образован5 ной частью витка и закорачивающими радиальными проводниками 3, наводитс частична ЭДСWhen the primary converter 1 is placed in harmonically varying with frequency (JU, a uniform magnetic field with induction Bj, directed to the cool of the plane of the equipment, a partial EMF is induced in each section, formed by the coil section and shorting radial conductors 3
6 jUJ5/4-B2, где.5 - площадь витка.6 jUJ5 / 4-B2, where 5 is the coil area.
-1В силу симметрии токи во всех-1B force of symmetry currents in all
секци х витка одинаковы, а токи в закорачивающих радиальных проводниках 3 отсутствуют.the coil sections are the same, and there are no currents in the shorting radial conductors 3.
Если пренебречь индуктивност ми рассеивани и сопротивлени ми обмоток трансформатора 6, напр жение сигнала , приведенное к входу усилите л 8 можно записать в видеIf we neglect the inductances of dissipation and the resistances of the windings of the transformer 6, the voltage of the signal brought to the input of the amplifier 8 can be written as
где Рд - входное сопротивление усилител 8 по дифференциальному входу;where RD is the input impedance of the amplifier 8 at the differential input;
5 (.|- импеданс первичной обмотки согласующего транс(5хЗрматора 6;5 (. | - the impedance of the primary winding of the matching trans (5xRmator 6;
) - выходной импеданс первичного преобразовател 1.) - output impedance of the primary converter 1.
QЕсли в зоне измерени действуетQIf in the measurement zone is valid
однородное электрическое поле напр женностью Е, то при разложении на ортогональные составл ющиеhomogeneous electric field of strength E, then when decomposed into orthogonal components
-T xEx+evEv + zEz/ где 6,,6,62 - единичные орты в прин той системе координат.-T xEx + evEv + zEz / where 6,, 6.62 are single units in the received coordinate system.
Напр жение, наводимое в квадратном витке пфвичного преобр зовател 1 со стороной Ь предлагаемого магнитометра каждой составл ющейThe voltage induced in the square turn of the pfvichnogo converter 1 with side b of the proposed magnetometer of each component
так как е перпендикул рно dC ;since e is perpendicular to dC;
#e,e,,.,f,,-oi вд ее# e, e ,,., f ,, - oi vd her
iviivi
E,,dE ,, d
..
M CDM CD
Таким , помеха от однородного электрического пол не вли ет на показани магнитометра, тогда как дл известного измерител переменного магнитного пол с такими же геометрическими размерамиThus, interference from a uniform electric field does not affect the readings of the magnetometer, whereas for a known alternating magnetic field meter with the same geometrical dimensions
(ii-V},(ii-v},
CDCD
мm
поскольку имеетс наводима в контуре ЭДС от действи электрического пол за счет несимметрии, вызванной включением нагрузки (или наличием зазора) в одной из сторон витка. При ивмерении магнитного пол вблизи провод щих тел возникает емкостна св зь рамочного первичного 1феоСНразовател 1 через электрическое поле с провод щим телом, привод ща к по влению дополнительной помехи за счет разности потенциалов между корпусом усилител и провод щим телом при наличии емкостной св зи . Разность потенциалов создаетс источником помехи е с импедансе Zj, а емкостна св зь учитываетс с помощью сосредоточенной емкости С.since it is induced in the EMF circuit from the action of an electric field due to asymmetry caused by the inclusion of a load (or the presence of a gap) on one side of the coil. When measuring the magnetic field near the conductive bodies, a capacitive coupling of the frame primary 1Feater 1 occurs through an electric field with the conductive body, resulting in additional interference due to the potential difference between the amplifier body and the conductive body in the presence of capacitive coupling. The potential difference is created by the source of interference e with the impedance Zj, and the capacitive coupling is taken into account with the help of lumped capacitance C.
Если дл простоты вычислений Предположить помеху гармонической (нащ имер , с промшпенной частотой), то напр жение помехи на входе усилител огфедёлитс выражением (дл известиого устройства);If for simplicity of calculations we assume a harmonic disturbance (our measurement, with an industrial frequency), the interference voltage at the input of the amplifier is defaulted by the expression (for a lime device);
«nS "NS
IVS „( W«y)IVS „(W“ y)
где Rn оощ отивпение прдвод ацихwhere is Rn Oshivpenie prdvod acih
проводов;wires;
RX входное сопротивление усилител ; Z|. емкостное сопротивление наRX amplifier input impedance; Z |. capacitance on
частоте помехи Шр. Простой расчет пЬказывает, что дп предлагаемого магнитометра (в силу сикфютрии cxei«i) Un 0.interference frequency Fr. A simple calculation implies that dp of the proposed magnetometer (due to the cxei рии i) Un 0.
Таким , магнитометр не чувствителен к электрическому полю и вли нию провод щих масс, что позвол ет значительно повысить точность измерени магнитного пол и чувствительность магнитометра.Thus, the magnetometer is not sensitive to the electric field and the influence of conductive masses, which makes it possible to significantly improve the measurement accuracy of the magnetic field and the sensitivity of the magnetometer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823462855A SU1071981A1 (en) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | Induction-type magnetometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823462855A SU1071981A1 (en) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | Induction-type magnetometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1071981A1 true SU1071981A1 (en) | 1984-02-07 |
Family
ID=21019953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823462855A SU1071981A1 (en) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | Induction-type magnetometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1071981A1 (en) |
-
1982
- 1982-07-02 SU SU823462855A patent/SU1071981A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Скородумов С.А.,Обоишев Ю.П. Помехоустойчива аппаратура. Л., Энергоиздат, 1981. 2. Патент GB 1552617, кл.а 01 V, 1979 (щ ототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4616174A (en) | Detector circuit for current measurements | |
CN107064593B (en) | A kind of electronic mutual inductor suitable for gas insulated transformer substation Super-Current Measurement | |
US2471105A (en) | Alternating current compensator circuit for measuring | |
WO2010020648A1 (en) | A fluxgate sensor | |
SU1071981A1 (en) | Induction-type magnetometer | |
Hlavacek et al. | Influence of Rogowski coil shielding to measurement results | |
Macintyre | Magnetic field sensor design | |
SU898351A1 (en) | Magnetic field pickup | |
RU1805369C (en) | Method and device for induction measuring of electric conductivity of liquid | |
RU2483332C1 (en) | Device to measure components of current density vector in conducting media | |
AU2021102071A4 (en) | Frequency-selective precision measuring apparatus for medium frequency magnetic field | |
SU1117556A2 (en) | Pickup for electric prospecting equipment | |
Mariscotti | A Rogowski winding with high voltage immunity | |
Lekkala et al. | Noise reduction using a matching input transformer (magnetic field measurement system) | |
SU957139A1 (en) | Magnetic field parameter measuring device | |
SU1133539A1 (en) | Three-loop indicator of material electric conductivity changes | |
SU938124A1 (en) | Electromagnetic device for checking inner diameter of ferromagnetic pipes | |
SU892392A1 (en) | Device for measuring electromagnetic parameters of high frequency ferromagnetic tested specimen | |
SU1151840A1 (en) | Magnetoelastic method of measuring torque and device for application thereof | |
CN118425851A (en) | Optical magnetic field sensing detection system and detection method | |
SU1339674A1 (en) | Apparatus for determining magnetic characteristics of transformer | |
SU1422252A1 (en) | Magnetoelectronic measurement voltage transformer | |
RU2075757C1 (en) | Sensor of induced magnetic fields (variants) | |
SU702324A1 (en) | Magnetomodulation sensor | |
CN112034231A (en) | High-frequency current sensor based on frequency-dependent integral resistor |