SU399804A1 - Магнитометр для измерения малых переменных магнитных полей - Google Patents

Description

Изобретение может быть использовано дл  измерени  переменных магнитных полей, имеющих спектр частот от единиц герц до единиц мегагерц и измен ющихс  в диапазоне от 10-2 до JQ2 3 при пороге чувствительности 10-3 э.

Известны магнитометры дл  измерени  малых переменных магнитных полей, содержаЩие датчик Холла с кон-центраторами, который подключен к полосовому фильтру, резонансный усилитель, последовательно соединенный с амплитудным детектором и щирокополосным усилителем, и помещенный в экран генератор синусоидальных колебаний, подключенный к аттенюатору.

Однако известные магнитометры недостаточно чувствительны.

Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности и расширение частотного диапазона при наличии посто нных магнитных полей, а также эффективное экранирование выводов датчика Холла без искажени  измер емого пол  в области расположени  датчика .

Дл  этого в магнитометр введены сумматор , фазовращающа  и резонансна  цепочки, причем один вход сумматора подключен к выходу полосового фильтра, другой - через фазовращающую цепочку к генератору синусоидальных колебаний, а выход св зан со входом полосового усилител , при этом резонансна  цепочка включена между аттенюатором и выполнен в виде усеченного конуса из магнитного материала с четырьм  симметрично расположенными в его теле каналами дл  выводов датчика.

Изобретение по снено чертежами. На фиг. 1 приведена функциональна  блоксхема магнитометра; на фиг. 2 - схема конструкции держател  датчика Холла и концентраторов .

Магнитометр дл  измерени  малых переменных магнитных полей содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, помеш енный в

экран, выход которого соединен со входами фазовращающей .цепочки 2 и аттенюатора 3. Выход аттенюатора 3 соединен со входом резонансной цепочки 4. Цепь питани  датчика Холла 5 подсоединена к выходу резонансной

цепочки 4, а выход датчика Холла 5 подсоединен ко входу полосового фильтра 6. Входы сумматора 7 подсоединены ко входам фазовращающей цепочки 2 и полосового фильтра 6. Выход сумматора 7 подсоединен ко входу

резонансного усилител  8. Вход амплитудного детектора 9 подсоединен к выходу резонансного усилител  8. Выход детектора 9 подсоединен ко входу широкополосного усилител  10, выход которого  вл етс  выходом магнитометра .

Держатель датчика Холла 5 (фиг. 2) и ферритовых концентраторов 11 состоит из двух частей. Перва  часть представл ет собой усеченный конус 12, изготовленный из железа, с четырьм  симметрично ра-сположеиными в нем каналами а, б, в, г дл  выводов датчика Холла 5, закрепленного в зазоре концентраторов И. Поверхность конуса 12 -и стенки его каналов обмеднены. Это обеспечивает экранирование выводов датчика Холла 5 от внешних полей и их взаимного электромагнитного вли ни . Така  форма экрана позвол ет уменьшить вносимые им искажени  в измер емое поле в области расположени  датчика Холла 5. Крепление концентраторов Г1, усиливаюш,их напр женность магпитного пол  и способствуюш;и,х уменьшению вли ни  конического экрана на измер емое поле, о€уш,ествл етс  при помош,и второй части 13 держател , имеющей цилиндрическую форму И изготовленной из диэлектрика, котора  вместе с конусом 12 крепитс  на лицевой панели магнитометра.

На датчик Холла 5, помеш,енный в зазор концентраторов И, от генератора 1 через аттенюатор 3 и резонансную цепочку 4 подаетс  ток питани  частоты о 43Мгц. При воздействии на датчик Холла 5 переменного магнитного пол  с верхней и нижней частотами его спектра /в и /н в датчике Холла 5 происходит амплитудно-балансна  модул ци  тока питани  магнитным полем при отсутствии посто нной составл юш,ей пол  и пренебрежимо малом значении напр жени  иеэквипотенциальпости .

Э. д. с. Холла на выходе датчика Холла 5 занимает область частот fo-/в; /o + fs. а э.д.с. индукционной наводки - /и, /в- Напр жение с датчика Холла 5 поступает на полосовой фильтр 6 с полосой пропускани  /о-/в; fo + fs, где происходит значительное ослабление индукционной наводки. Фильтрованный сигнал поступает на сумматор 7, где происходит его суммирование с напр жением, поданным от генератора 1 через фазоврашающую цепочку 2. После сумматора 7 напр жение усиливаетс  резонансным усилителем 8 с полосой усиливаемых частот /о-/в; /о т/в, где происходит дальнейшее ослабление индукционной наводки. Далее сигнал детектируетс  обычным амплитудным детектором 9 и после детектировани  усиливаетс  широкополосным усилителем 10 до величины, необходимой дл  наблюдени  его -на экране осциллографа. Регулируема  фазоврашаюша  цепочка 2 позвол ет устанавливать режим работы амплитудного детектора 9, компенсиру  воздействие на преобразователь посто нной составл юш:ей магнитного пол . Аттенюатор 3 позвол ет регулировать амплитуду тока питани  датчика

Холла 5, т. е. чувствительность датчика.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Магнитометр дл  измерени  малых переменных магнитных полей, содержащий датчик Холла с концентраторами, который подключен к полосовому фильтру, резонансный усилитель, последовательно соединенный с амплитудным детектором и широкополосным

усилителем, и помещенный в экран генератор синусоидальных колебаний, подключенный к аттенюатору, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  чувствительности и расширени  частотного диапазона при наличии посто нных магнитных полей, в него введены сумматор , фазовращающа  и резонансна  цепочки, причем один вход сумматора подключен к выходу полосового фильтра, другой - через фазовращающую цепочку к генератору синусоидальных колебаний, а выход св зан со входом полосового усилител , при этом резонансна  цепочка включена между аттенюатором и цепью питани  датчика Холла.

2.Магнитометр по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью эффективного экранировани  выводов датчика без искажени  измер емого пол  в области расположени  датчика, экран выполнен в виде усеченного конуса из магнитного материала с четырьм  симметрично расположенными в его теле канала.ми дл  выводов датчика.

экран (сталь)

sKpaTrf l

-- --

Hf

Риг. /

SП