SU789923A1 - Method of measuring field intensity of constant and low frequency magnetic fields - Google Patents
Method of measuring field intensity of constant and low frequency magnetic fields Download PDFInfo
- Publication number
- SU789923A1 SU789923A1 SU782616111A SU2616111A SU789923A1 SU 789923 A1 SU789923 A1 SU 789923A1 SU 782616111 A SU782616111 A SU 782616111A SU 2616111 A SU2616111 A SU 2616111A SU 789923 A1 SU789923 A1 SU 789923A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- magnetic fields
- constant
- frequency magnetic
- converter
- low frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл измерени слабых посто н ных и низкочастотных магнитных полей с повышенной точностью дл целей геологии, геофизики и других областей науки и техники. Известен способ измерени напр женности слабых посто нных и низкочастотных магнитных полей, основанный на периодической модул ции проницаемости ферромагнитных сердечников магнитомодул ционного преобра зовател знакопеременным током возбуждени . По этому способу сердечники преобразовател периодически довод т до состо ни насыщени и по уровню четной (например, второй) гармоники выходной ЭДС суд т о величине напр женности измер емого пол ijf. Однако описанный способ имеет недостаточную точность измерений, обусловленную нестабильнос.тью прони цаемости сердечников преобразовател , и характеризуетс значительным расходом мощности по цепи возбуждени ввиду больших потерь на гистерезис при циклическом перемагничивании .сердечников знакопеременным током. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ измерени напр женности слабых посто нных и низкочастотных магнитных полей, основанный на периодической модул ции проницаемости ферромагнитных сердечников магнитомодул ционного преобразовател пульсирующим током возбуждени . По этому способу в цепи возбуждени преоб разовател создают не только переменный , но и посто нный ток, смещающий рабочую точку сердечников преобразовател в область максимальной крутизны действующей проницаемости . О напр женности измер емого пол суд т поуровню нечетной (как правило, первой) гармоники выходной ЭДС преобразовател L2J, Недостатком такого способа вл етс низка точность измерений, обусловленна нестабильностью магнитной проницаемости материала сердечников преобразовател , вызываемой температурными изменени ми, механическими воздействи ми и естественным старением.The invention relates to magnetic measurements and can be used to measure weak constant and low frequency magnetic fields with enhanced accuracy for purposes of geology, geophysics, and other fields of science and technology. The known method of measuring the intensity of weak constant and low-frequency magnetic fields, based on the periodic modulation of the permeability of the ferromagnetic cores of the magnetic modulation converter by alternating excitation current. According to this method, the converter cores are periodically brought to saturation and according to the level of the even (for example, second) harmonics of the output EMF, the strength of the measured field ijf is judged. However, the described method has insufficient measurement accuracy due to instability of the transmissivity of the converter cores, and is characterized by a considerable power consumption over the excitation circuit due to large hysteresis losses during cyclic magnetic reversal of the cores by alternating current. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of measuring the strength of weak constant and low-frequency magnetic fields, based on the periodic modulation of the permeability of ferromagnetic cores of a magnetic-modulating converter with a pulsating excitation current. According to this method, in the excitation circuit of the transducer, not only alternating, but also direct current is created, which displaces the operating point of the transducer cores to the region of the maximum steepness of the effective permeability. The intensity of the measured field is judged by the level of the odd (usually the first) harmonic of the output emf of the L2J transducer. The disadvantage of this method is the low measurement accuracy due to instability of the magnetic permeability of the core material of the transducer caused by temperature changes, mechanical effects and natural aging. .
Цель изобретени - Повышение,точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.
Указанна цель достигаетс тем, что в способе измерени напр женности посто нных и низкочастотных магнитных полей, заключающемс в модул ции проницаемости ферромагнитных сердечников индукционного преобразовател пульсирующим током возбуждени , на преобразователь воздействуют вспомогательным переменным магнит ным полем, частота которого по крайней мере на пор док больше частоты токавозбуждени , выдел ют корректирующий ток, пропорциональный огибающей сигнала, создаваемого вспомогательным полем на выходе преобразовател , а ток возбу)кдени формируют путем суммировани пульсирующего и корректирующего токов.This goal is achieved by the fact that in the method of measuring the strength of permanent and low-frequency magnetic fields, which consists in modulating the permeability of ferromagnetic cores of an induction converter with a pulsing excitation current, the converter is affected by an auxiliary variable magnetic field whose frequency is at least more than the frequency excitation current, allocate a correction current proportional to the envelope of the signal generated by the auxiliary field at the output of the converter, and then excitaton) kdeni formed by summing the corrective currents and pulsating.
На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего предложенный способf на фиг.2 , 3 и 4 - временные диаграммы, по сн ющие процессы в устройстве.FIG. 1 shows a block diagram of a device implementing the proposed method in FIGS. 2, 3, and 4 are timing diagrams explaining the processes in the device.
Способ реализуетс следующим образом .The method is implemented as follows.
Магнитомодул ционный преобразователь 1 помещают в измер емое магнитное поле и осуществл ют периодическую модул цию проницаемости его сердечников пульсирующим током возбуждени от опорного генератора 2 через сумматор 3. Выход преобразовател соедин ют с измерительным. блоком 4, содержащим избирательный усилитель, настроенный на первую гармонику выходной ЭДЧ по уровню которой суд т о величине напр женности измер емого пол .Magnetic modulation transducer 1 is placed in a measurable magnetic field and periodic permeability of its cores is carried out by pulsating excitation current from reference generator 2 through adder 3. Transmitter output is connected to measurement one. unit 4, which contains a selective amplifier, tuned to the first harmonic of the output EDC, according to the level of which judges the intensity of the measured field.
Дл устранени вли ни нестабильности проницаемости сердечников на точность измерений дополнительно воздействуют на преобразователь вспмогательным переменным магнитнЕлм полем,создаваемым генератором 5, и охватывают преобразователь корректирующей цепью, состо щей из последовательно соединенных избирательного усилител б и амплитудного детектора 7, выход которого подключен ко второму входу сумматора 3, причем частоту вспомогательного пол выбирают на пор док выше частоты возбуждени .To eliminate the effect of core permeability instability on measurement accuracy, the converter is impacted by an alternating magnetic field created by generator 5 and covers the converter with a correction circuit consisting of a series-connected selective amplifier b and an amplitude detector 7, the output of which is connected to the second input of the adder 3 The frequency of the auxiliary field is chosen an order of magnitude higher than the frequency of the excitation.
Под действием вспомогательного пол на выходе преобразовател возникает амплитудно-модулированный сигнал, несуща которого имеет частоту вспомогательного пол , а форма огибающей соответствует закону изменени действующей проницаемости сердечников во времени (фиг.2 и 3). Амплитудно-модулированный сигналUnder the action of the auxiliary field, an amplitude-modulated signal appears at the output of the converter, the carrier of which has the frequency of the auxiliary field, and the shape of the envelope corresponds to the law of change in the effective permeability of the cores with time (Figures 2 and 3). Amplitude modulated signal
усиливают и фильтруют избирательным усилителем 6, детектируют амплитудным детектором 7 и выдел ют в нагрузке детектора корректирующий ток, пропорциональный изменению огибающей амплитудно-модулированного сигнала (фиг.4). При этом пол рность посто нного тока, подмагничивающего сердечники преобразовател , -выбирают таким образом, чтобы корректирующий ток был инвертирован относительно опорного тока возбуждени на 180. Результирующий ток возбуждени сердечников преобразовател формируют путем суммировани опорного пульсирующего и корректирующего токов сamplified and filtered by a selective amplifier 6, detected by an amplitude detector 7, and a correction current proportional to the change in the envelope of the amplitude-modulated signal is selected in the detector load (Fig. 4). In this case, the polarity of the direct current, the magnetizing converter cores, is chosen so that the correction current is inverted relative to the reference excitation current by 180. The resulting excitation current of the converter cores is formed by summing the reference pulsating and correction currents from
помощью сумматора. Благодар введению корректирующего тока в цепь возбуждени преобразовател осуществл етс компенсаци погрешности измерений, вызываемой нестабильностью проницаемости его сердечников .using the adder. By introducing a correction current into the drive circuit of the converter, the measurement error caused by instability of the permeability of its cores is compensated.
Это объ сн етс следующим.Предположим , под действием дестабилизирующих факторов проницаемость сердечников изменилась таким образом, что ее крутизна на рабочем участке стала больше первоначальной. Это приведет к возрастанию ЭДС сигналаThis is explained as follows. Suppose, under the action of destabilizing factors, the permeability of the cores has changed in such a way that its steepness in the work area has become greater than the original. This will increase the signal emf.
в измерительном тракте и, следовательно , к по влению погрешности измерений. Однако одновременно увеличитс и амплитуда огибающей амплитудно-модулированного сигнала ,t:o3даваемого вспомогательным полем на выходе преобразовател , соответственно увеличитс и корректирующий ток, а результирующий ток возбуждени уменьшитьс , поскольку корректирующий ток инвертирован относительно опорного тока на 180. Уменьшение результирующего тока возбуждени приведет к уменьшению изменени ЭДС сигнала в измерительном тракте и, следовательно, к снижению погрешности измерений.in the measuring path and, consequently, to the appearance of measurement error. However, the amplitude of the amplitude-modulated signal envelope will simultaneously increase, t: o3 given by the auxiliary field at the output of the converter, the correction current will increase accordingly, and the resulting excitation current will decrease as the correction current is inverted relative to the reference current by 180. A decrease in the resultant excitation current will reduce the change EMF signal in the measuring path and, consequently, to a decrease in measurement error.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782616111A SU789923A1 (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Method of measuring field intensity of constant and low frequency magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782616111A SU789923A1 (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Method of measuring field intensity of constant and low frequency magnetic fields |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU789923A1 true SU789923A1 (en) | 1980-12-23 |
Family
ID=20764798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782616111A SU789923A1 (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Method of measuring field intensity of constant and low frequency magnetic fields |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU789923A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723154C1 (en) * | 2019-09-16 | 2020-06-09 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт командных приборов" | Method of production control of ferroprobe conversion characteristic |
RU2723153C1 (en) * | 2019-09-17 | 2020-06-09 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт командных приборов" | Method of controlling magnetic field conversion characteristic by ferroprobe |
-
1978
- 1978-05-16 SU SU782616111A patent/SU789923A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723154C1 (en) * | 2019-09-16 | 2020-06-09 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт командных приборов" | Method of production control of ferroprobe conversion characteristic |
RU2723153C1 (en) * | 2019-09-17 | 2020-06-09 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт командных приборов" | Method of controlling magnetic field conversion characteristic by ferroprobe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3636437A (en) | Methods for magnetically measuring stress using the linear relationship of the third harmonic to stress | |
SU789923A1 (en) | Method of measuring field intensity of constant and low frequency magnetic fields | |
SU832502A1 (en) | Method of device measuring magnetic field | |
SU1046724A1 (en) | Method of two-frequency determination of ferromagnetic material and article parameters | |
SU123608A1 (en) | Method for measuring weak low frequency alternating magnetic fields | |
SU535529A1 (en) | Fluxgate magnetometer | |
SU1493967A1 (en) | Device for measuring electric field intensity | |
SU1099293A1 (en) | Device for measuring dynamic reversible magnetic permeability | |
SU702324A1 (en) | Magnetomodulation sensor | |
SU1091097A1 (en) | Method of measuring magnetic flux of ferromagnetic with cyclic reversal of magnetizytion | |
SU855582A1 (en) | Method and device for extraction of induced polarization in geoelectric survey | |
SU455303A1 (en) | Ferrite Magnetic Modulation Sensor | |
SU1420509A1 (en) | Method of magnetic noise inspection | |
SU1128757A1 (en) | Device for measuring parameters of charged particle beams | |
SU1221579A1 (en) | Magnetic-field flaw detector | |
SU126548A1 (en) | Device for measuring the magnetic susceptibility of substances | |
SU1113757A1 (en) | Method of measuring strength of low-frequency magnetic field | |
SU687425A1 (en) | Gradientometer | |
SU540228A1 (en) | Relative permeability measurement method | |
SU966607A1 (en) | Device for measuring alternating and pulse currents | |
SU1122906A1 (en) | Device for measuring weak residual magnetization of specimens | |
SU665280A1 (en) | Magnetometer | |
SU530617A1 (en) | Method of measuring direct current of charged particle beam | |
SU742837A1 (en) | Ferroprobe magnetometer | |
SU781689A1 (en) | Ferroprobe defectoscope |