Изобретение .относитс к технике . измерени слабых магнитнксс полей, может быть использовано в геофизичес ких и навигационных устройствах. Известен датчик, предназначенный дл измерени одной составл ющей магнитного прл и содержащий два соосных феррйтовых стержн с сигнальными. обмотками, примыкающими к ферритовой пластине, на боковых пойерхност х которой укреплены контакты дл подключени к источнику возбуждающего тока 1. Недостатком известного датчика вл етс .низка точность измерений составл ющей переменного магнитного пол обусловленна температурной и временной нестабильностью проницаемостей участков соединени ферритовыэс стержней с пластиной. Кроме того , известный датчик характеризуетс значительным уровнем помёховых ЭДС, возникающих в его сигнальных обмотках под действием посто нного геомагнитного пол , поскольку посто нное мешающее поле наравне с измер емым переменным Ьдинаково концентрируетс в магнитопррводе датчика. Известен также магн итрмоцул ционный датчик, служащий дл измерени двух ортогональных составл ющих;, пере менного магнитного пол 12. Ол содержит составной махнитопровод , выполненный в виде замкнутого ферритового кольца с пристыкованными к нему двум ортогональными парами стержней-концентраторов. На ферритовом Кольце распределена обмотка возбужденй , а на стержн х-концентраторах размещены две ортогональные пары сигнальных обмоток, соединенных попарно последовательно. Недостатком известного датчика вл етс низка точность измерений, . ббусловленна наидентичностькУ его каналов , возникающей за счет температурной и временной нестабильности участк.ов {Соединени стержней-концентраторов с кольцевым модул тором. Обычно дл придани магнитопроводу р(атчика механической жесткости и вырокой магнитной проницаемости стержни; -ко нцентрат оры креп тс (приклеиваютс ) к кольцевому модул тору с помощью специальных компаундов с ферро; 4aгнитньIM раполнителем (например, ферритовым порошком). Однако неоднородiHOCTb и нестабильность магнитных свойств таких соединений привод т к резкому увеличению погрешности измерений , особенно заметному при измене нии температуры окружающей среды. Кроме того, известный датчик характеризуетс . значительным уровнем помеховйхЭДС, возникающих в сигналь ных обмотках под действием мешающих посто нных полей, поскольку посто нрое мешающее поле наравне с измер емым переменным одинаково концентриру етс в магнитопроводе датчика, что увеличивает погрешность измерений. С целью повышени точности измере ний в двухканальном магнитомодул ционном датчике, содержащем осесимметричный магнитопроВоД с центральным отверстием, обмотку возбуждени и дв пары сигнал1 ных обмоток, соединенных попарно последовательно, магнито . провод выполнен в виде квадратной плдстины с симметричным относительно ее ортогональных осей двум парами дополнительных отверстий, а между ка дой из вершин квадратной пластины и дополнительным отверстием расположены четыре провод щих короткозамкнутых витка, плоскости которых совмеще ны С .плоскост ми, перпендикул рными квадратной пластине и проход щими че рез ее диагонали, при этом обмотка возбуждени выполнена в виде четырех посШдойатб ьно сЪёйинёйньах сейШй, ка ща из которых расположена между центральным отверстием и одним из до полнительных отверстий квадратной пластины, а сигнальные обмотки распо ложены между каждой из противолежащих пар дополнительных отверстий. На чертеже показана схема предлагаемого устройства Двухканальный магнитомодул ционный датчик состоит из квадратной фер ритовой пластины 1, имеющей, кроме центрального 2, две пары отверс и й 3 и 4, расположеннь1х сй«1метрично относительно ее ортогональных осей. На участках пластины/ 1, отдел 1адйх: цёнт ральное отверстие. 2 от остальных дву пар отверстий 3 и 4, распределена,об мотка 5 возбуждени , а между .каждой из противолежащих пар отверстий 3 и 4 расположены две ортогональные пары сигнальных обмоток б и 7, соединенных попарно, последовательно. На участках, отдел ющих обе пары отверс тий 3 и 4 от вершин пластины 1, размещены четыре провод щих короткозамк нутых витка 8-11, плоскости ifotoptjx совмещены с плоскост ми, перпендикул рными пластине 1 и проход иГйГййГ через ее диагонали. Датчик помещают в измер емое переменное поле ивозбуад ют синусоидальным током высокой част ты. .. , . . Устройство работает следующим образом .The invention relates to technology. measurements of weak magnetic fields, can be used in geophysical and navigation devices. A sensor is known for measuring one component of a magnetic plate and containing two coaxial ferrite rods with signal ones. windings adjacent to the ferrite plate, on the side surfaces of which the contacts are fixed for connection to the exciting current source 1. A disadvantage of the known sensor is that the measurement accuracy of the alternating magnetic field is low due to the temperature and time instability of the permeability of the sections of the ferrite rods with the plate. In addition, a well-known sensor is characterized by a significant level of potential EMF arising in its signal windings under the action of a constant geomagnetic field, since the constant interfering field, along with the measured variable, is uniquely concentrated in the sensor magnetic circuit. A magnetically impulse sensor is also known, which serves to measure two orthogonal components ;, a variable magnetic field 12. Ol contains a composite mechanical conduit made in the form of a closed ferrite ring with two orthogonal pairs of hub rods attached to it. The excitation winding is distributed on the ferrite Ring, and two orthogonal pairs of signal windings connected in pairs in series are placed on the x-hub rods. A disadvantage of the known sensor is the low measurement accuracy,. This is due to the identity of its channels arising due to the temperature and time instability of the sections. {Connection of hub rods with a ring modulator. Usually, the rods are attached to the magnetic conductor p (attenuator of mechanical rigidity and reduction of magnetic permeability; the cores are attached (glued) to the ring modulator using special compounds with ferro; 4-pin ferrite (for example, ferrite powder). Such compounds lead to a sharp increase in measurement error, especially noticeable when the ambient temperature changes. In addition, a well-known sensor is characterized by a significant level HovyHEPS arising in the signal windings under the action of interfering constant fields, since the constant interfering field, like the measured variable, is equally concentrated in the sensor magnetic circuit, which increases the measurement error In order to increase the measurement accuracy in a two-channel magnetic-modulation sensor containing axisymmetric magnetic conductor with a central hole, an excitation winding and two pairs of signal windings connected in pairs in series, are magnetic. the wire is made in the form of square plates with two pairs of additional holes symmetric with respect to its orthogonal axes, and between each of the tops of the square plate and the additional hole there are four conductive short-circuited turns whose planes are aligned With square planes and a passage diagonal through which the excitation winding is made in the form of four POSCHDOYATBNA SYOYNYNYAKh SESHY, each of which is located between the central hole and one of additionally openings of a square plate, and the signal winding Raspaud lozheny between each of the opposing pairs of additional openings. The drawing shows the scheme of the proposed device. A two-channel magneto-modulation sensor consists of a square ferrite plate 1, which, besides the central 2, has two pairs of openings and 3 and 4, is located symmetrically relative to its orthogonal axes. In the areas of the plate / 1, section 1: a central opening. 2 from the remaining two pairs of holes 3 and 4, is distributed, excitation winding 5, and between each of the opposite pairs of holes 3 and 4 there are two orthogonal pairs of signal windings b and 7 connected in pairs, in series. In the areas separating both pairs of holes 3 and 4 from the tops of plate 1, four conductive short-circuit loops 8–11 are placed; the ifotoptjx planes are aligned with the planes perpendicular to plate 1 and the iHYYYG passage through its diagonals. The sensor is placed in the measured alternating field and is injected with a high-frequency sinusoidal current. .. . The device works as follows.
746352 : Переменнь1й ток, протекающий в обмотке 5, создает круговое поле возбуждени , периодически насыдающее материал пластины 1 в участках, отдел кадих центральное отверстие 2 от пар отверстий 3 и 4. Магнитна проницаемость этих участков пульсирует с удвоенной частотой возбуждени , вызыва синхронную модул цию магнитных потоков сигнала , пронизывающих ортогонгшЬные пары сигнальных обмоток б и 7, благодар чему в последних навод тс ЭДС, пропорциональные составл ющим Н и . Ну напр женности измер емого пол . Короткозамкнутые йитки 8-11, преп тствуют прохождению магнитных потоков сигнала вне области, занимаемой сигнальными обмотками б и 7, вынужда их концентрироватьс в соответствующих участках ферритовой пластины 1. Это объ сн етс тем, что магнитные потоки сигнала вне области, занимаемой сигнальными обмотками сигнала навод т в короткозамкнутых витках 8-11 Ггоки, создающие по правилу Ленца магнитные потоки встречного направлени , в силу чего результирующий поток внутри любого из четырех витков (8-11) практически отсутствует. Таким образом, области ферритовой пластины 1, охваченные короткозамкнутыми витками 8-11, представл ют со-, бой большое магнитное сопротивление дл магнитных потоков сигнала, в св зи с чем последние замыкаютс главным образом через участии пластины 1, охваченные сигнальными обмотками 6-7. В то же врем основна часть магнитного потока, создаваемого мешающим посто нным полем, замыкаетс вне области , занимаемой парами отверстий 3 и 4, поскольку площадь поперечного сечени пластины 1 значительно больше площади участка, охваченного любой из сигнальных обмоток датчика, а реакци корбткозамкнутых витков 8-11 напосто нный магнитный поток отсутствует. Таким образом, в предложенном датчике осуществл етс разделение магнитных потоков измер емого и мешающего полей, что позвол ет значительно снизить уровень помеховых ЭДС в измерительных каналах датчика и, следовательно , повысить точность измерений составл ющих переменного магнитного пол . Благодар нашичию короткозамкнутых витков и выбранной конфигурации магнитопровода степень концентрации магнитного потрка сигнала в предложенном датчике оказываетс весьма высокой; .его чувствительность по переменному полю примерно в 3 раза превышает чувствительность известного датчика при одинаковых габаритных размерах 1(и прочих равных услови х).746352: The alternating current flowing in the winding 5 creates a circular field of excitation, periodically saturating the material of the plate 1 in the sections, separating the central hole 2 from the pairs of holes 3 and 4. The magnetic permeability of these sections pulses with a double excitation frequency, causing synchronous modulation of the magnetic signal fluxes that penetrate orthogong pairs of signal windings b and 7, due to which in the latter emfs are proportional to the components H and. Well, the intensity of the measured sex. Short circuits 8-11 prevent the magnetic fluxes of the signal from passing outside the area occupied by the signal windings b and 7, forcing them to concentrate in the corresponding parts of the ferrite plate 1. This is because the magnetic fluxes of the signal outside the signal area of the signal windings t in short-circuited coils of 8-11 Ggocs, which, according to the Lenz rule, create magnetic fluxes of the opposite direction, as a result of which the resulting flow inside any of the four coils (8-11) is practically absent. Thus, the areas of the ferrite plate 1, covered by short-circuited turns 8-11, are co-high magnetic resistance for the signal magnetic fluxes, and therefore the latter are closed mainly through the participation of plate 1, covered by signal windings 6-7. At the same time, the main part of the magnetic flux created by the interfering constant field closes outside the region occupied by the pairs of holes 3 and 4, since the cross-sectional area of the plate 1 is much larger than the area covered by any of the sensor signal windings, and the corblock-closed coil reaction 8 11 There is no constant magnetic flux. Thus, in the proposed sensor, the magnetic fluxes of the measured and interfering fields are separated, which significantly reduces the level of interfering EMF in the measuring channels of the sensor and, consequently, improves the accuracy of measurements of the components of the alternating magnetic field. Due to the presence of short-circuited turns and the chosen configuration of the magnetic circuit, the degree of concentration of the magnetic signal in the proposed sensor is very high; Its sensitivity in a variable field is about 3 times the sensitivity of a known sensor with the same overall dimensions 1 (and all other conditions being equal).