SU468201A1 - Магнитомодул ционный датчик - Google Patents

Description

(54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относитс  к области магнитных измерений.

Известные конструкции магнитомодул ционных датчиков с кольцевыми модул торами имеют высокий уровень собственных шу- мов и помех, не позвол1пощих получить высокие чувствительности.

Цепь изобретени  - снизить уровень шумов и помех.

Это достигаетс  тем, что контактные

части ферритовых стержней выполнены в виде полуколец, расположенных по обе стороны кольца перпендикул рно к его плоскости напротив центров прорезей, а оси стержней совпадают с осью кольца, перпендикул5гоной к его плоскости.

На фиг. 1 изображена конструкци  ггрс5длагаемого датчика; на фиг. 2 распределени магнитных потоков в датчике; на фиг. 3 действие компенсирующих катушек.

Датчик состоит из основного модулирующего кольца 1 с обмоткой возбуждени  2 и двум  диаметрально противоположными сквозными отверсти ми 3, прорезанными в образующей поверхности кольца. Прорезь

имеет пр моугольную форму с илфокимп стенками, паралле.льпыми торцовой ловорхности кольца. С кольцом-модул тором магнитно св заны два шунтируюш.их ферритовых полукольца 4 и 5, лежащих в одной плоскости, перпендикул рной к плоскости кольца-модул тора 1. Поверхности магнитных контактов кольца-модул тора и щунтирующих полуколец наход тс  напротив середины прсюезей. В шунтирующих полуколцах сделаны выборки, в которые вход т неперемагничиваюшиес  ферритовые стержни датчика 6, на которых располагаютс  приемные катущки. Прорези в шунтирующих полукольцах и стержн х таковы, что обеспечиваетс  высококачественный магн1 :тпь:й контакт. На шунтирующих полукольцах расположены компенсирующие обмотки 7 и 8, имеющие по две секции.

Датчик работает следующим образом.

При протекании переменного тока через обмотку возбуждени  2 в кольце создаетс  магнитный поток возбуждени , перемат-ничивающий части кольца, заключенные между торцовыми поверхност ми кольца и прорез ми (поток возбуждени  Фд на фиг. 2 показан сплошной линией), Так как поперечное сечейие кольца значительно больше, чем сечение перемычек, заключенных между торцовыми поверхност ми кольца и прорез ми, то намагничиваютс  до насыщени  только перемычки. Магнитный поток сигнала (показан на фиг. 2 пунктиром) проходит через стержень б, полукольцо 5 и по перемычкам. Модул ци  магнитны проницаемостей прремычек приводит к модул ции магнит 1ого потока сигнала частотой возбуждени , что  вл етс  основным процессом во всех магнитомодул ционных датчиках. Поток рассе ни  фп ,  вл ющийс  основным источников помех и щумов в магнитомодул ционных датчиках (показан на фиг. 2 штрих-пунктиром) замыкаетс  через шунтирующие полукольца ортогонально стержню 6, а следовательно, и приемным катушкам. Така  конфигураци  потоков приводит к максимальному ослаблению э. д. с., возбуждаемых потоками рассе ни  в приемных катушках датчика. Дл  дополнительного уменьшени  потока рассе ни  в полукольце, а следовательно, и в приемных катушках датчика используютс  компенсационные обмотки 7 и 8, содержащие по две одинаковые секции. Рассмотрим действие одной компенсационной обмотки, например 7, так как действие другой обмотки совершенно такое же. Обмотка 7 короткозамкнута , обе ее секции включены согласно относительно потока рассе ни , проход щего по коньцу. Э. д. с., наводимые в секци х магнитным потоком рассе ни , складываютс  и возбуждают элект рический ток компенсации, который направ:Лен так, что возбуждаемое им магнитное поле направлено, по правилу Ленда, навстречу полю, его возбуждающему, т. е. противен положно потоку рассе ни . Фр . Таким образом происходит значительна  компенсаци  потока рассе ни  в полукольце. Магнитный же поток сигнала раэдел ет с  на два одинаковых потока в обе ветви полукольца (см. фиг. 2) т. е. относительно сигнального потйка Ф катушки оказьтаютс  включенными встречно (см, фиг. 3, б),создаваемые в них э. д. с. взаимно уничтожаютс , и ток компенсации оказываетс  равным нулю. Таким образом, в этой системе компенсации магнитного потока сигнала не происходит. Дл  увеличени  глубины модул ции проницаемости датчика, чтобы исключить шунтируюшее вли ние в1эздушных промежутков прорезей на модулированный поток сигнала. пространство внутри прорезей заполн етс  металлом, например алюминием. Возбуждаемые в металле вихревые токи вытесн5пот переменный магнитный поток сигнала из прорезей, заставл   его полностью замыкатьс  через перемычки (см. пунктирную линию на фиг. 2). Така  конструктивна  особенность позвол ет увеличить коэффициент модул ции магнитнот о сопротивлени , а следовательно, и коэффициент преобразовани  датчика в целом. Предмет изобретени  Магнитомодул ционный датчик, содержащий ферритовое кольцо с пр моугольными сквозными прорез ми, широкие стенки кото ,рых параллельны торцовым поверхност м кольца, и обмоткой возбуждени , а также нитосв занные через кольцо ферритовые стержни с измерительными обмотками, о тличающийс  тем, что,, с целью снижени  уровн  шумов и помех, контактные части стержней выполнены в виде полуколец. расположены по обе стороны кольца перпендикул рио к его плоскости напротив центров прорезей, а оси стержней совпадают с осью кольца, перпендикул рной к его плоскости.

VO

«О

I

$

0

/

тГЖ

.О

ч

о