SU1188681A1 - Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields - Google Patents
Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields Download PDFInfo
- Publication number
- SU1188681A1 SU1188681A1 SU843735180A SU3735180A SU1188681A1 SU 1188681 A1 SU1188681 A1 SU 1188681A1 SU 843735180 A SU843735180 A SU 843735180A SU 3735180 A SU3735180 A SU 3735180A SU 1188681 A1 SU1188681 A1 SU 1188681A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- voltage
- input
- output
- measuring coil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ СЛАБЫХ ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержа щее измерительную катушку, последовательно соединенную с электронным интегратором отличающеес тем, что, с целью расширени частотного диапазона измерений в область верхних частот и снижени порога чувствительности , в него дополнительно введены уси литель тока, преобразователь напр жение- ток и сумматор токов, разделительный конденсатор , причем к первому входу усилител тока подключен конец измерительной катушки непосредственно, а к второму - через разделительный конденсатор, выход усилител тока подключен к второму входу сумматора токов, к первому входу которого подключен выход преобразовател напр жение - ток, а вход преобразовател напр жение-ток подключен к выходу электронного интегратора. СХ) сх О5 00A DEVICE FOR MEASURING THE VOLTAGE OF THE WEAK VARIABLE MAGNETIC FIELDS, containing - current and current adder, separation capacitor, with the end of the measuring coil directly connected to the first input of the current amplifier, and the second Cutting a coupling capacitor, the output of the current amplifier is connected to the second input of the current adder, to the first input of which the output of the voltage converter is connected, and the input of the voltage-current converter is connected to the output of the electronic integrator. CX) cx O5 00
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения напряженности слабых переменных и импульсных магнитных полей.The invention relates to measuring technique and is intended to measure the strength of weak variables and pulsed magnetic fields.
Цель изобретения — расширение частотного диапазона измерений в область верхних частот и снижение порога чувствительности устройства путем введения дополнительно электронного усилителя тока, включенного параллельно измерительной катушке, преобразователя напряжение—ток, сумматора токов и разделительного конденсатора.The purpose of the invention is the expansion of the measurement frequency range in the high frequency region and lowering the sensitivity threshold of the device by introducing an additional electronic current amplifier connected in parallel with the measuring coil, a voltage-current converter, a current adder and an isolation capacitor.
На чертеже представлена функциональная схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.
Устройство содержит измерительную катушку 1, соединенную с электронным интегратором 2 и усилителем 3 тока, преобразователь напряжение—ток 4, включенный между интегратором 2 и сумматором 5 токов, через усилитель 3 тока связанный с разделительным конденсатором 6.The device comprises a measuring coil 1 connected to an electronic integrator 2 and a current amplifier 3, a voltage-current converter 4 connected between the integrator 2 and the current adder 5, through a current amplifier 3 connected to an isolation capacitor 6.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В цепи измерительной катушки наводится ЭДС электромагнитной индукции, пропорциональная изменению во времени напряженности измеряемого магнитного поля. На верхних частотах сигнал с выхода измерительной катушки 1 интегрируется на ее индуктивности L и входном сопротивлении R усилителя 3 тока, начиная с частоты, определяемой постоянной времени т = -jj. Электронный интегратор 2 напряжения интегрирует сигнал с выхода измерительной катушки, начиная с нижних частот вплоть до частоты, определяемой постоянной времени т. Преобразователь напряжение—ток 4 преобразует напряжение с выхода электронного интегратора 2 в ток. Низкочастотный сигнал с выхода преобразователя напряжение—ток 4 и высокочастотный сигнал с выхода усилителя 3 тока суммируются на сумматоре 5 токов.An EMF of electromagnetic induction is induced in the circuit of the measuring coil, proportional to the change in time of the measured magnetic field strength. At higher frequencies, the signal from the output of the measuring coil 1 is integrated at its inductance L and the input resistance R of the current amplifier 3, starting from a frequency determined by the time constant m = -jj. The electronic voltage integrator 2 integrates the signal from the output of the measuring coil, starting from the lower frequencies up to the frequency determined by the time constant t. The voltage-current converter 4 converts the voltage from the output of the electronic integrator 2 into current. The low-frequency signal from the output of the voltage-current 4 converter and the high-frequency signal from the output of the current amplifier 3 are summed up on an adder of 5 currents.
Передаточная функция устройства в рабочем диапазоне' частот имеет видThe transfer function of the device in the operating frequency range is
W(P)= _1ίΡ>- gp»NSxS(P—^--+1) /,Нср) Т(Р-^-+1) где р — дифференциальный оператор; Н(р) —изображение проекции напряженности магнитного поля на ось измерительной катушки;W ( P) = ίΡ ίΡ> - gp »NS x S (P - * - + 1) /, Hcp) T (P -> - + 1) where p is a differential operator; H (p) —image of the projection of the magnetic field onto the axis of the measuring coil;
1(р) —изображение выходного тока;1 (p) —image of the output current;
μ — относительная магнитная проницаемость сердечника измерительной катушки;μ is the relative magnetic permeability of the core of the measuring coil;
μο — 4π·Ι(Γ7 Гн/м — магнитная постоянная;μο - 4π · Ι (Γ 7 GN / m - magnetic constant;
N — число витков измерительной катушки;N is the number of turns of the measuring coil;
S* — площадь одного витка измерительной катушки;S * is the area of one coil of the measuring coil;
Кт — коэффициент усиления по току усилителя тока;CT is the current gain of the current amplifier;
S — крутизна преобразователя напряжение—ток;S is the slope of the voltage-current converter;
Т—постоянная интегрирования электронного интегратора напряжения.T — integration constant of the electronic voltage integrator.
Равномерность амплитудно-частотной характеристики устройства во всем его частотном диапазоне достигается регулировкой крутизны S преобразователя напряжения — 15 ток так, чтобы выполнялось соотношение S=-^-1 (2) при этом выражение (1) для передаточной функции устройства упрощается:The uniformity of the amplitude-frequency characteristics of the device in its entire frequency range is achieved by adjusting the slope S of the voltage converter - 15 current so that the relation S = - ^ - 1 (2) is fulfilled, while the expression (1) for the transfer function of the device is simplified:
W( Р) = PH°NSfeKi = , (3) где Wo — коэффициент преобразования (чувствительность) устройства.W (P) = PH ° NS fe Ki = , (3) where Wo is the conversion coefficient (sensitivity) of the device.
Нижняя граничная частота fH устройства определяется электронным интегратором на25 пряжения, а верхняя граничная частота fB — индуктивностью измерительной катушки, а также частотными свойствами усилителя тока и сумматора токов м не зависит от пара метров электронного интегратора напряжения и преобразователя напряжение—ток.The lower cutoff frequency f H of the device is determined by the electronic voltage integrator 25, and the upper cutoff frequency f B by the inductance of the measuring coil, as well as the frequency properties of the current amplifier and current adder m, are independent of the parameters of the electronic voltage integrator and the voltage – current converter.
В выражениях (2) и (3) S и Wo не зависят от величины R входного сопротивления усилителя тока, а это значит, что усилитель тока можно отделить от измерительной катушки переходным конденсатором и при этом не изменится коэффициент преобразования Wo устройства. Вход усилителя тока на нижних частотах не будет закорочен измерительной катушкой, поэтому ее токовый шум на нижних частотах будет очень 40 малым. На верхних частотах измерительная катушка работает в режиме источника тока, ее импеданс возрастает, поэтому токовый шум усилителя тока на верхних частотах также будет малым. Вход электронного интегратора напряжения на нижних час45 тотах закорачивается измерительной катушкой, а на верхних частотах — достаточно малым входным сопротивлением усилителя тока, поэтому шум напряжения на его входе будем малым во всем диапазоне рабочих частот.In expressions (2) and (3), S and Wo do not depend on the value R of the input resistance of the current amplifier, which means that the current amplifier can be separated from the measuring coil by a transition capacitor and the conversion coefficient Wo of the device will not change. The input of the current amplifier at low frequencies will not be shorted by the measuring coil, so its current noise at low frequencies will be very 40 small. At high frequencies, the measuring coil operates in the current source mode, its impedance increases, so the current noise of the current amplifier at high frequencies will also be small. The input of the electronic voltage integrator at the lower frequencies is shorted by the measuring coil, and at the higher frequencies by a sufficiently small input resistance of the current amplifier, therefore, the voltage noise at its input will be small in the entire range of operating frequencies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843735180A SU1188681A1 (en) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843735180A SU1188681A1 (en) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1188681A1 true SU1188681A1 (en) | 1985-10-30 |
Family
ID=21116856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843735180A SU1188681A1 (en) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1188681A1 (en) |
-
1984
- 1984-01-12 SU SU843735180A patent/SU1188681A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кнопфель Г. Сверхсильные магнитные пол .- М.: Мир, 1972. Панин В. В., Степанов Б. М. Практическа магнитометри .- М.: Машиностроение, 1978. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5537038A (en) | Magnetic flux measuring method and apparatus for detecting high frequency components of magnetic flux with high speed orientation | |
| CN101438173A (en) | Current sensing circuit for use in a current measurement probe | |
| US3931571A (en) | Eddy current metal surface flaw detector | |
| CN116087604A (en) | Single-ring differential type fluxgate current sensor | |
| JP2010008309A (en) | Partial discharge measurement device | |
| SU1188681A1 (en) | Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields | |
| US11650268B2 (en) | All-band magnetic sensor | |
| CN218180953U (en) | Low-current signal measuring device under direct-current coupling condition | |
| EP0155324A1 (en) | Apparatus for detecting magnetism | |
| SU883815A1 (en) | Vibration magnetometer receiving device | |
| Ioan et al. | Extension of the frequency range of fluxgate magnetometers | |
| SU866514A1 (en) | Magnetometer | |
| SU739444A1 (en) | Method of measuring parameters of weak permanent slightly alternating magnetic field | |
| RU2680165C1 (en) | Device for measuring weak magnetic fields based on effect of giant magnetic impedance | |
| JPS60196678A (en) | Differential self-exciting bridge type current sensor | |
| JP3335982B2 (en) | Magnetic field measuring method and magnetic field measuring instrument | |
| SU1265627A1 (en) | Device for contactless measurement of current intensity | |
| RU2075757C1 (en) | Sensor of induced magnetic fields (variants) | |
| Fritsch et al. | An Alternative Method for Dealing with Saturation in High-Frequency Current Transformers | |
| SU1045137A1 (en) | Pulse magnetic field measuring device | |
| SU1597343A1 (en) | Device for measuring resonance frequency of electric circuit | |
| SU1148014A1 (en) | Device for measuring magnetic field strength | |
| JPS60196679A (en) | Resonance differential type self-exciting current sensor | |
| SU794568A1 (en) | Method of excitation of ferroprobe transducer | |
| JPH0727016B2 (en) | Permeability measuring device and measuring method |