SU1659912A1 - Method for calibrating meter of magnetic field strength - Google Patents
Method for calibrating meter of magnetic field strength Download PDFInfo
- Publication number
- SU1659912A1 SU1659912A1 SU894707511A SU4707511A SU1659912A1 SU 1659912 A1 SU1659912 A1 SU 1659912A1 SU 894707511 A SU894707511 A SU 894707511A SU 4707511 A SU4707511 A SU 4707511A SU 1659912 A1 SU1659912 A1 SU 1659912A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- calibration
- frequency
- magnetic field
- probe
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к способам радиоизмерений и может быть использовано дл калибровки измерител напр женности магнитного пол как в воздухе, так и в провод щей среде. Цель изобретени - расширение частотного диапазона калибровки . Способ позвол ет осуществить калибровку измерител напр женности магнитного пол во всем частотном диапазоне за счет дополнительного измерени напр жени сигнала непосредственно на выходе зонда. Дл определени коэффициента калибровки К ( со ) выбирают частоту диапазона калибровки Шо в низкочастотной части диапазона измерений, на которой калибровочное поле известно или не зависит от проводимости среды (при проведении калибровки в провод щей среде). На этой частоте рассчитывают наиболее точную абсолютную величину напр женности калибровочного пол . Выбранное таким образом значение пол используетс дл вычислени калибровочного коэффициента по приведенной формуле. 1 ил.The invention relates to radio measurement methods and can be used to calibrate a magnetic field strength meter both in air and in a conductive medium. The purpose of the invention is to expand the calibration frequency range. The method allows calibration of the magnetic field intensity meter in the entire frequency range due to additional measurement of the signal voltage directly at the output of the probe. To determine the calibration factor K (co), choose the frequency of the Sho calibration range in the low-frequency part of the measurement range in which the calibration field is known or not dependent on the conductivity of the medium (when conducting calibration in a conducting medium). At this frequency, the most accurate absolute value of the calibration field intensity is calculated. The field value selected in this way is used to calculate the calibration factor using the above formula. 1 il.
Description
Изобретение относитс к радиоизмерени м и может быть использовано дл калибровки измерител напр женности магнитного пол .The invention relates to radio measurements and can be used to calibrate a magnetic field strength meter.
Цель изобретени - расширение частотного диапазона калибровки.The purpose of the invention is to expand the calibration frequency range.
На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a structural electrical circuit of a device implementing the proposed method.
Устройство содержит кольца Гельмголь- ца 1, подключенные к выходу генератора 2 сигналов через симметрирующий трансформатор 3, исследуемый зонд 4, выход которого через ключ 5 подсоединен к входу предварительного усилител 6 и размещен в центре колец Гельмгольца 1 в зоне индукции калибровочного пол . Выход предварительного усилител 6 подключен к входу микровольтметра 7. Выход зонда 4 черезThe device contains Helmholtz rings 1, connected to the output of the signal generator 2 via a balancing transformer 3, probe 4 under investigation, the output of which is connected via key 5 to the input of preamplifier 6 and placed in the center of the Helmholtz rings 1 in the induction zone of the calibration field. The output of the preamplifier 6 is connected to the input of the microvoltmeter 7. The output of the probe 4 is through
ключ 8 подсоединен к входу микровольтметра 9. Вольтметр 10 через согласующий трансформатор 11 подключен к резистору, включенному в цепи вторичной обмотки симметрирующего трансформатора 3.the key 8 is connected to the input of the microvoltmeter 9. The voltmeter 10 through the matching transformer 11 is connected to a resistor connected in the secondary circuit of the balancing transformer 3.
Способ калибровки измерител напр женности магнитного пол реализуют следующим образом.The calibration method of the magnetic field meter is implemented as follows.
Измерение напр жени U K(.W) непосредственно на выходе зонда в совокупности с измерением напр жени сигнала ик(ш) на выходе измерительного устройства на этой же частоте позвол ет определить по их отношению общий коэффициент передачи системы зонд- выход измерительного устройства и тем самым исключить необходимость определени абсолютного значени напр женности калибровочного пол Нк(ы) дл всех значений частот.Measuring the voltage UK (.W) directly at the probe output, together with measuring the voltage of the signal IR (w) at the output of the measuring device at the same frequency, makes it possible to determine from their ratio the total transmission coefficient of the probe-output device of the measuring device and thereby exclude the need to determine the absolute value of the intensity of the calibration field Hk (s) for all frequencies.
ON (Л О ЮON (L O Yu
ГОGO
Измерение напр жени сигнала U к (о)о ) непосредственно на выходе зонда на какой-либо частоте () диапазона позвол ет определить значение посто нной зонда , определ емой его геометрическими размерами и количеством витков.Measuring the voltage U c (o) o) directly at the output of the probe at any frequency () of the range allows us to determine the value of the constant of the probe, determined by its geometric dimensions and the number of turns.
Совокупность указанных измерений в калибровочном поле позвол ет при выполнении услови квазистационарности, определ ющего электрически малые зонды: The combination of these measurements in the calibration field allows, when the quasistationarity condition determining the electrically small probes is fulfilled:
2 л RCp « А,(1)2 l RCp "A, (1)
где Rep - средний радиус витка зонда;where Rep is the average radius of the coil of the probe;
А-длина волны,A-wavelength,
определить калибровочный коэффициент измерительного зонда, использу закон электромагнитной индукции Фараде .to determine the calibration coefficient of the measuring probe using the Farade electromagnetic induction law.
Закон электромагнитной,индукции Фараде при выполнении услови квазистационарности (1) позвол ет определить напр жение сигнала на выходе измерител напр женности пол , которое с учетом коэффициента передачи системы зонд - выход измерител напр женности пол Р/Ь запишетс следующим образом:The electromagnetic Farad's law, under the condition of quasi-stationarity (1), allows to determine the signal voltage at the output of the field intensity meter, which, taking into account the transmission coefficient of the probe-output system, the field intensity meter P / b is written as follows:
UK(w ) Р((о) о) /г05МН,( ш ).(2)UK (w) P ((o) o) / h05MN, (w). (2)
Индекс к соответствует размещению зонда в калибровочном поле. Калибровочный коэффициент согласно (2) определ етс Index k corresponds to the placement of the probe in the calibration field. The calibration factor according to (2) is determined by
какas
К(й) K (s)
Hk(ftHk (ft
1one
(3)(3)
ш) P(uJ)ftJ/M0SN- Добавим к уравнению (2) уравнени , описывающие дополнительные измерени , выдел отдельно уравнение, описывающее измерение напр жени сигнала непосредственно на выходе зонда на частоте Ыо , при которой величина Нк(сг 0 калибровочного пол известна:w) P (uJ) ftJ / M0SN- Add to equation (2) equations describing additional measurements, separate the equation describing measuring the voltage of the signal directly at the output of the probe at the frequency Ho, at which the value of Hk (cr 0 of the calibration field is known:
и|к(а)ш/ о5МНк(су)and | to (a) w / o5MNA (su)
U K(ftfe ) UJbjWoSNH,( )U K (ftfe) UJbjWoSNH, ()
(4) (5)(4) (5)
Уравнени (2), (4) и (5) образуют систему уравнений, реша которую, можно определить неизвестную величину измерительного зонда. Из уравнений (2) и (4), исключа неизвестное значение Н|/й 1калибровочного пол на частоте ш требуемого исследовательского диапазона, выразим Р(ш и, подставл в уравнение (3), получимEquations (2), (4) and (5) form a system of equations, which, if solved, can determine the unknown value of the measuring probe. From equations (2) and (4), excluding the unknown value H | / y of the 1-gauge field at the frequency w of the required research range, we express P (w and, having substituted into equation (3), we get
K(ffl)f)(6)K (ffl) f) (6)
Посто нную зонда выразим из уравнени (5) и, подставл в (6), получимExpress the probe constant from equation (5) and, substituting in (6), we get
K(«,) uU)(aJo). (7)K (",) uU) (aJo). (7)
5 five
0 0
5five
00
5five
00
5five
00
Использование предлагаемого способа позвол ет учесть не только коэффициент передачи системы зонд -- измерительное устройство , но и учесть вли ние изменени добротности образованного контура (индуктивность зонда - входна емкость измерительного устройстве) при проведении исследований в провод щей среде, так как изменение добротности выходного сопротивлени зонда в зависимости от частоты автоматически учитываютс проведением калибровочных измерений на тех же частотах исследовательского диапазона при той же проводимости внешней среды.Using the proposed method allows to take into account not only the transmission coefficient of the probe-measuring device, but also take into account the effect of changes in the quality of the formed circuit (inductance of the probe is the input capacitance of the measuring device) when conducting research in a conductive environment, since the change in the quality of the output impedance depending on the frequency, they are automatically taken into account by conducting calibration measurements at the same frequencies of the research range with the same external conductivity redy.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Калибровочное магнитное поле возбуждаетс током, проход щим в кольцах Гельм- гольца 1, плоскости которых наход тс на рассто нии г, равном их радиусу. Кольца включены синфазно с выходом генератора 2 сигналов через трансформатор 3. Зонд 4, выход которого через ключ 5 нагружен на усилитель 6, размещаетс в центре колец Гельмгольца 1 в зоне индукции калибровочного пол . Подава с генератора 2 сигнал в кольца Гельмгольца 1, измер ют напр жение сигнала 11к(ш)на выходе усилител 6 микровольтметром 7. При этом ключ 5 находитс во включенном состо нии, а ключ 8 - в выключенном. Измен состо ние ключей 5 и 8 на противоположное, на этой же частоте измер ют напр жение сигнала и к(у)непосредственно на выходе зонда 4 микровольтметром 9 с высокоомным «ходом . Измен частоту сигнала генератора 2, производ т аналогично измерени на всех частотах требуемого диапазона калибровки.The gauge magnetic field is excited by a current flowing in the Helmholz rings 1 whose planes are at a distance r equal to their radius. The rings are switched in phase with the output of the signal generator 2 via transformer 3. Probe 4, the output of which via key 5 is loaded on amplifier 6, is placed in the center of the Helmholtz rings 1 in the induction zone of the calibration field. Supply from the generator 2 signal to the Helmholtz 1 rings, measure the voltage of the signal 11k (w) at the output of the amplifier 6 with a microvoltmeter 7. In this case, the key 5 is in the on state, and the key 8 is in the off state. Changing the state of the keys 5 and 8 to the opposite, at the same frequency, the voltage of the signal and k (y) directly at the output of probe 4 is measured by a microvoltmeter 9 with a high-resistance stroke. Changing the frequency of the oscillator 2 signal is done similarly to measuring at all frequencies of the required calibration range.
Определение значени абсолютной величины напр женности калибровочного пол осуществл етс , исход из значени падени напр жени на резисторе .( соь), измер емого вольтметром 10 через трансформатор 11 с коэффициентом трансформации п 1, первична обмотка которого нагружена на резистор R, согласно выражениюThe determination of the absolute value of the voltage of the calibration field is carried out on the basis of the value of the voltage drop across the resistor (soy), measured by the voltmeter 10 through the transformer 11 with the transformation ratio n 1, the primary winding of which is loaded on the resistor R, according to the expression
Н,(ЈУ) 01716 У14.(0625г,оа)2.H, (ЈY) 01716 U14. (0625g, oa) 2.
(8)(eight)
Дл определени коэффициента калибровки КЈи) необходимо выбрать частоту диапазона калибровки од, при которой зависимостью от проводимости среды а в выражении (8) можно пренебречь, и коэффициент трансформации п 1. На этой частоте производ т измерени падени напр жени сигнала UR на резисторе R вольтметромTo determine the calibration coefficient КЈи), it is necessary to select the frequency of the calibration range, od, at which the dependence on the conductivity of the medium and in expression (8) can be neglected, and the transformation ratio n 1. At this frequency, the voltage drop of the signal UR at the resistor R is measured with a voltmeter
10 и рассчитывают абсолютную величину напр женности калибровочного пол 10 and calculate the absolute value of the intensity of the calibration field
Hk(GJb ) 0,716 MЈJHk (GJb) 0.716 MЈJ
rRrR
Выбранное таким образом значение Н(фАэ используетс дл вычислени калибровочного коэффициента по формуле (7).The value of H selected in this way (fAe is used to calculate the calibration factor using formula (7).
Предлагаемый способ по сравнению с известными обеспечивает значительное расширение частотного диапазона калибровки и возможность осуществлени калибровки измерител в диапазоне 1 - 30 МГц в провод щей среде.The proposed method, in comparison with the known ones, provides a significant expansion of the calibration frequency range and the possibility of calibrating a meter in the range of 1–30 MHz in a conducting medium.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894707511A SU1659912A1 (en) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | Method for calibrating meter of magnetic field strength |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894707511A SU1659912A1 (en) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | Method for calibrating meter of magnetic field strength |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1659912A1 true SU1659912A1 (en) | 1991-06-30 |
Family
ID=21455271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894707511A SU1659912A1 (en) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | Method for calibrating meter of magnetic field strength |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1659912A1 (en) |
-
1989
- 1989-06-19 SU SU894707511A patent/SU1659912A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Фрадин А.З., Рышков Е.В. Измерени параметров антенно-фидерных устройств. М.: Св зь, 1972, с. 200. Бузинов В.В. Измерительна техника, 1969, № 12, с. 41. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yazdani et al. | Passive wireless sensor for measuring AC electric field in the vicinity of high-voltage apparatus | |
US2861242A (en) | Magnetometer | |
SU1659912A1 (en) | Method for calibrating meter of magnetic field strength | |
EP0515356B1 (en) | Method and apparatus for measuring the temperature of an electrically conductive material | |
US3450985A (en) | Eddy current testing system including bridged-t network | |
US3792351A (en) | Absorption frequency meter having shielded inductor | |
US3796950A (en) | Measurement apparatus | |
Derebasi et al. | A novel system for rapid measurement of high-frequency magnetic properties of toroidal cores of different sizes | |
GB642735A (en) | Improvements in and relating to radio frequency testing apparatus | |
RU2365909C2 (en) | Saline tester | |
RU2187131C2 (en) | Procedure testing equipment of electromagnetic logging and device for its implementation | |
Weyand et al. | Improved AC-Field Calibration-Setup | |
JPS62237362A (en) | Resonance measuring instrument | |
SU930152A1 (en) | Instrument for measuring volt-amper characteristic non-linearity in low impedance radio parts | |
SU798630A1 (en) | Apparatus for measuring capacitor loss tangent | |
RU2152624C1 (en) | Variable electromagnetic field magnetic- component intensity meter | |
SU1048434A1 (en) | Device for measuring ferromagnetic material static magnetic parameters | |
SU945768A1 (en) | Material electric conductivity change indicator | |
SU1377635A1 (en) | Pressure-measuring device | |
SU718729A1 (en) | Device for measuring the temperature of rotating objects | |
SU830259A1 (en) | Device for investigating electromagnetic characteristics of liquids | |
SU824081A1 (en) | Method of measuring electric field strength absolute values | |
SU1765708A1 (en) | Invariant radio wave level gauge | |
SU1188681A1 (en) | Apparatus for measuring strength of weak variable magnetic fields | |
SU819668A1 (en) | Device for measuring electric conductivity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20040620 |