SU789924A1 - Магнитомодул ционный датчик - Google Patents

Description

1

, Магнитомодул ционный датчик , относитс  к измерительной технике и предназначен дл  преобразовани  напр женности слабых посто нных и переменных магнитных полей в электричес- 5 кий сигнал, он может быть использован дл  иЭ.мереии  слабых магнитных полей в геофизике, геологии и других област х науки и техники.

Известен Магнитомодул ционный 10 датчик, содержащий ферритовые стерж ни, магнитосв занные через замкнутый кольцевой ферритовый сердечник .. .

Однако данному устройству свой- -fS ственны следующие недостатки: высокий уровень шумов и помех, а также больша  мощность, потребл ема  модул тором.

Известен датчик, представл юишй 20 ,собой два неперемагничивающихс  ферритовых стержн  с приемными обмотками , св занных между ссЬбой посредством магнитного модул тора, который представл ет собой кольцо 25 с обмоткой возбуждени  с двум  диаметрально противоположными сквозНЕЛми отверсти ми, прорезанными в образующей поверхности кольца. Прорезь имеет пр моугольную форму с 30

широкими .стенками,, па эаллельными торцовой поверхности кольца 2.

Это устройство имеет высокую индуктивность обмотки возбуждени , выполненной в виде тороидальной обмотки на кольце, что требует повышенного выходного напр жени  генератора возбуждени , также относительно высокий уровень шумов перемагничивани , как Баркгаузена, так и модул ционных.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и снижение потребл емой мощности.

Claims (1)

1. С этой целью Магнитомодул ционный датчик, содержащий ферромагнитное кольцо-модул тор с обмоткой возбуждени  и магнитосв занные через кольцо-модул тор ферромагнитные стержни-концентраторы с приемными обмотками, снабжен двум  кольцевыми посто нными магнитами, каждый из которых расположен с торцовой стороны кольца-модул тора перпендикул рно продольной оси датчика, а в кольце-модул торе выполнено h щелевых отверстий в радиальных направлени х , через которые проходи1 обмотка возбуждени , выполненна  в виде ленточного проводника. На фиг, 1 изображена конструкци  магнитомодул ционного датчика на фиг. 2 - конструкци  модул торного кольца; на фиг. 3 - распределение магнитных потоков вокруг отверстий модул торного кольцаj на фиг. 4 Рскзпределение магнитных потоков в датчике. Магнитомодул ционный датчик состоит из двух неперемагничивающих с  стержней-концентраторов 1, на ко торых расположены приемные обмотки. Стержни-концентраторы 1 внутренними кольцами вход т в центральные отвер сти  переходных ферритовых контактных колец 3. Контактные кольца 3 вход т во внутреннее отверстие кольца-модул тора 4 с расположенной н нем обмоткой 5 возбуждени . С двух сторон к кольцу-модул тору 4 примыкают два кольцевых посто нных магнита 6. Между контактными кольцами 3 располагаетс  экранирующий диск 7 из немагнитного металла. Кольцомодул тор 4 имеет радиальные щелевые отверсти  8 (фиг. 2) .в эти отверсти  проходит обмотка 5 возбуждени , представл юща  собой ленту из сплава с высокой проводимость Через одно отверстие лента входит внутрь кольца, а через соседнее выходит . Участки 9 кольца модул тора  вл ютс  модул торными п зомежутками Работает датчик следующим образом . При протекании переменного тока через обмотку 5 возбуждени  вокруг участков обмотки, наход щихс  в отверсти х 8, в материале модул тора образуютс  магнитные пол  возбужден показанные на -фиг. 3 пунктирными стрелками. Точками в окружност х обозначен ток возбуждени , текущий в одну сторону относительно образую . щей поверхности кольца-модул тора 4 крестиками - ток, текущий в противо . положную сторону. Как видно на фиг 3, в каждом модул торном промежутке 9 магнитные потоки, образованные двум  соседними участками обмотки 5 складываютс , образу  суммарный пот возбуждени  в модул торном промежут ке ф , обозначенный сплошной стре кой. Из фиг. 3 видно также, что потоки возбуждени  в соседних промежу ках, Ф направлены в противоположные стороны. Это приводит к томуi что в соседних модул торных промежутках направлены в противоположные сторо . ны потоки шумов Баркгаузена, что в значительной степени снижает общий уровень шумов датчика. Поскольку модул торные шумы в соседних моду .л торных промежутках не коррелирова то общий уровень модул торных шумо пропорционален Чм , где N - число модул торных промежутков, в то врем ак коэффициент преобразовани  датика пропорционален N . Таким образом выигрыш в отношении сигнал/модул горный шум пропорционален -VN . Несмотр  на наличие многих изгибов обмотка возбуждени  по существу  вл етс  одним витком и имеет значительно меньшее реактивное сопротивление, чем многовиткова  обмотка возбуждени , что требует значительно меньшего напр жени  генератора возбужде и , а следовательно, и меньшей мощности , потребл емой последним. На фиг. 4 перемагничиваемые участки кольца-модул тора 4 обозначены штриховкой . Пунктиром показйн магнитный поток сигнала , проход щий по неперемагничивающимс  стержн м-концентраторам 1, переходным кольцам3 , кольцу-модул тору 4 и через перемагничивающиес  модул торные промежутки 9, заштрихованные на фиг. 4. Посто нные магнитный поток подмагничивани  Фп / обеспечивающий перевод материала модул торных промежутков , в режим несимметричного частного Цикла , обозначен штрих-пунктирной линией. Обусловленный кольцевыми посто нными магнитами б с осевым направлением намагниченности, он проходит через кольцо-модул тор 4, замыка сь через воздух или специальный магнитопровод (на чертеже не показан) .. При протекании переменного тока через обмотки возбуждени  он создает магнитный поток с частотой возбуждени  Фр , направленный вдоль продольной оси датчика, обозначенный точками. Дл  исключени  его прохождени  в концентраторы и создани  им помех приемной катушке внутри кольца-модул тора перпендикул рно оси расположен экранирующий диск 7. Возбуждаемые потоком Фр вихревые токи в диске создают поток протовоположного направлени  и ликвидируют поток Фр в стержн х-концентраторах . Формула изобретени  Магнитомодул ционный датчик, содержащий ферромагнитное кольцо-модул тор с обмоткой возбуждени  и магнитосв занные через кольцо-модул тор ферромагнитные стержни-концентраторы с приемными обмотками, отличающийс  тем, что, .с целью повышени  чувствительности и снижени  потребл емой мощности, он снабжен двум  кольцевыми посто нными магнитами, каждый из которых расположен с торцовой стороны кольца-модул тора перпендикул рно продольной оси датчика, а в кольце-модул торе выполнено tn щелевых от- . верстий в радиальных направлени х, через которые проходит обмотка воз