SU1113757A1 - Способ измерени напр женности низкочастотного магнитного пол - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, включающий введение в измер емое магнитное поле магнитомодул ционного преобразовател  и регистрадию его ЭДС индукдии, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, электродвижущую силу индукдии магнитомодул ционного преобразовател  корректируют электродвижущей силой индукдии индукционного преобразовател , введенного в измер емое магнитное поле. 2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что переменную составл ющую магнитной проницаемости магнитомодул ционного преобразовател  измен ют по синусоидальному закону . 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что коэффициенты преобразовани  магнитомодул ционного и индукционного преобразова-Р 9 телей устанавливают равными по часто (Л те переменной составл ющей магнитной проницаемости магнитомодул ционного преобразовател .

Description

ОО VI

сл

О ODc и)п

Фиг.1

Изобретение относитс  к способам измерени  магнитных полей и предназначено дл  использовани  в геофизи™ ке, геологии, биологии, радиотехнике ,

Известен способ измерени  напр женности переменного магнитного пол , включающий введение в измер емое магнитное поле индукционного преобразовател  с измерительной обмоткой и pe-jQ гистрацию его ЭДС индукции Щ.

Недостатками этого способа  вл ютс  коэффициент преобразовани  и точность в низкочастотном диапазоне. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ измерени  напр женности низкочастотного магнитного пол , включающий вве дение в измер емое магнитное поле ,магнитомодул ционного преобразовател  и регистрацию ,его ЭДС индукции 2 Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность, обусловленна  из мерением кроме полезного низкочастот ного сигнала также и помех на частотах близких к частотам гармонических составл ющих магнитной проницаемости магнитомодул ционного преобразовател  . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу измерени  напр женности низкочастотного магнитного пол , включающему введение в измер емое магнитное поле магнитомодул ционного преобразовател  и регистрацию его ЭДС индукции, последнюю корректируют ЭДС индзасции индукционного преобразовател , введенного в измер емое магнитное поле. При этом переменную составл ющую магнитной проницаемости магнитомодул ционного преобразовател  измен ют по синусоидальному закону, ,а коэффициенты преобразовани  магнитомодул ционного и индз кционного преобразова телей устанавливают равными по часто те переменной составл ющей магнитной проницаемости магнитомодул ционного преобразовател , На фиг, 1 изображены одна из пере менных состаио  ющих Не (на частоте Хд)(Й, 6, iO(,,mait) измер емого и одна из составл ющих Нп (на частоте и) iOn (s)) помехи магнитного пол ; на фиг, 2 - частотный спектр ЭДС индукции магнитомодул ционного преобразо .вател , несущей информацию об измер емом поле; на фиг, 3 схема устройства , реализующего предложенный способ.

Устройство состоит из магнитомодул ционного преобразовател  1, индукционного преобразовател  2, вторичного преобразовател  3, генератора 4 тока возбуждени  и источника 5 подмагничивани ,

Магнитомодул ционный преобразователь 1 содержит ферромагнитные по- . лустержни 6 с приемными обмотками 7. Полустержни 6 соединены между собой модул тором 8 с обмоткой 9 возбужде- , ни , подключенной к генератору 4. Действующа  магнитна  проницаемость полустержней 6 измен етс  за счет изменени  магнитной проницаемости модул тора 8 при подаче тока от генератора 4 тока возбуждени . Индукционный преобразователь 2 содержит ферромагнитный стержень 10 с приемной обмоткой 11 и обмоткой подмагничивани  12, подключенной к источнику. 5 подмагничивани . Необходима  величина действуюп1сй магнитной проницаемости ферромагнитного стержн  10 устанавливаетс  пос то нным током от источника 5 подмагничивани . Вторичный преобразователь 3 содержит частотно-избирательные устройства 13 и 14 и вычислительное устройство 15, Способ реализуетс  следующим образом . В магнитное поле напр женностью со }i Ho- -HcSin(()2.HnmSi KMt f h lfTi-1-. где (f , tpi уу - фазы частотный составл ющих напр женности измер емого магнитного пол  и помехи., вводим магнитомодул ционный преобразователь 1 и индукционный преобразователь 2. Током возбуждени  в обмотке 9 модулируем действующую магнитную проницаемость полустержней 6 в общем случае по закону У .Л12.,ад5,2HK)et; - среднее значение проницаегде е мости; tiD - основна  частота тока возбуждени  в обмотке 9, и током в обмотке 12 подмагничивани  устанавливаем действующую магнитную проницаемость ферромагнитного стержн  10 равную jJ(,-3 , Затем регистриру3 ем ЭДС индукции магнитомодул циснно го преобразовател  I -S.W, и ЭДС индукции индукционного преобразовател  2 где S,, S, поперечные сечени  пол стержней 6 и ферромагнитного стержн  10; W,, W, количество витков приемных обмоток 7 и 11; индукгда  в полустержн х 6; индукци  в ферромагнит ном стержне 10 и„ 4jT.10 гн/м. ЭДС индукции магнитомодул ционно го преобразовател  1 представл ет собой сложный сигнал, спектр которо го содержит суммарные и разностные составл ющие гармоник частот (изменени  магнитной проницаемости ферро магнитных полустержней 6 и частот (й и ( магнитного пол ) . ЭДС индук ции магнитного преобразовател  2 со держит составл ющие только на часто 1тах (й и (s)f| магнитного пол . Частотно-избирательными устройст вами 13 и 14 выдел ем из ЭДС синфазные частотные составл ющие в полосе частот (2 ode t («-Чтд), где &):MOIV максимальна  частота измер емого ма нитного пол . Следовательно, из общего спектра помехи М). 1ач вьщел ютс  только составл ющие (2п1 Эа ьМстдч ) пр , 2, 3, ... . Вычислительное устройство 15 реа лизует выражение и в, + , J Ь МФ 2 К, ia 5 ffc Д индукции на выходе частотно-избирательных устройств 13, 14. Выходной сигнал устройства 15 не сет информацию о посто нной HO и 574 переменной Н составл ющих измер емого магнитного пол . Так же как и способом-прототипом устройством, реализующим способ, регистрируетс  помеха на частотах иОп(2оа)в + (( ПР 2, 3, 4, ... , но с чувствительностью к помехам н  частотах (О,С (2а5в toOtrriQ); ) в 2 Иб/ое;с.т1оч раз меньше. При этом выходной сигнал преобразовател  не содержит сое тавл ющих, завис щих от помех, при +JJ-,cos 2(2)et. Дополнительное выполнение услови  равенства коэффициентов преобразовани  магнитомодул ционного и индукционного преобразователей на частоте 2у& упрощает заключительную операцию корректировани  ЭДС индукции магнитомодул ционного преобразовател . Коррекци  осуществл етс  по выражению и е - ejc , при этом упрощаетс  аппаратурна  реализа1-1и  способа выполнением вторичного преобразовател  3 только в виде одного частотно-избирательного устройства , к входу которого подключены соединенные последовательно-встречно выходные обмотки преобразователей 1 и 2. Испытани  показали, что способ измерени  напр женности низкочастотного магнитного пол  при вообще периодическом изменении магнитной проницаемости полустержней 6 при воздействии помехи на частоте 2ад повышает точность измерени  напр женности магнитного пол  в сравнении с прототипом в «15 раз. Экономический эффект от применени  предлагаемого способа измерени  напр женности, низкочастотного магнитного пол  достигаетс  за счет повышени  эксплуатационных характерис;тик магнитометра, в котором использован способ. Магнитометр совместно с другими устройствами работает в комплексе измерени  электромагнитных полей, поэтому рассчитать экономичес- кий эффект, рриход щий на долю предложенного способа измерени  посто нного и низкочастотного магнитно i о пол , не представл етс  возможным. О Zcag-Mc1(х)+( )с

Фиг,2 (e)g-(x)fj Vft)-ftc oag+c e t(agi-(t)n

Claims (3)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, включающий введение в измеряемое магнитное поле магнитомодуляционного преобразователя и регистрацию его ЭДС индукции, отличающийся тем, что, с целью повыше-

Т ^ИС ния точности измерений, электродвижущую силу индукции магнитомодуляционного преобразователя корректируют электродвижущей силой индукции индукционного преобразователя, введенного в измеряемое магнитное поле.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переменную составляющую магнитной проницаемости магнитомодуляционного преобразователя изменяют по синусоидальному закону.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что коэффициенты преобразования магнитомодуляционного и индукционного преобразова-g телей устанавливают равными по частоте переменной составляющей магнитной проницаемости магнитомодуляционного преобразователя.

и)

Фиг.1

1 1113757