SU789928A1 - Magnetic field sensor - Google Patents

Magnetic field sensor Download PDF

Info

Publication number
SU789928A1
SU789928A1 SU772503046A SU2503046A SU789928A1 SU 789928 A1 SU789928 A1 SU 789928A1 SU 772503046 A SU772503046 A SU 772503046A SU 2503046 A SU2503046 A SU 2503046A SU 789928 A1 SU789928 A1 SU 789928A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
measuring
ferromagnetic
sample
magnetic field
windings
Prior art date
Application number
SU772503046A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Воробьев
Александр Федорович Горбунцов
Эрио Викторович Колесников
Original Assignee
Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе filed Critical Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе
Priority to SU772503046A priority Critical patent/SU789928A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU789928A1 publication Critical patent/SU789928A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к магнитным измерени м, а точнее к устройствам дл  локального измерени  напр жонности маг нитного пол  на поверхности фе рромагни ных образцов. Известны устройства дл  локального измерени  напр женности магнитного пол  на поверхности ферромагнитных образ цов, в основе работы которых лежит при цип электромагнитной индукции, наприме магнитный потенциалометр, катушка пол  l. Недостатком этих измерителей  вл ет с  низка  чувствительность, что не позвол ет использовать их дл  измерени  магнитных напр жений на поверхности высококачественных электротехнических сталей (Э3414, Мб и др.), а также практически неконтролируема  ошибка, св занна  с неравномерностью намотки измерительных витков. В частности, недостатком при измерении катушкой пол   вл етс  ее конечна  толщина, что noзвол ет изма ть напр женность магнитного пол  только на некотором рассто нии от поверхности обрезал. Следует также отметить ошибку, по вл ющуюс  в результате неперпендикул рного расположени  плоскости измерительных витков катушки пол  к поверхности образца, что делает иногда невозможным применение плоской тонкой катушки пол  при измерении в поперечных пол х. Известно также устройство дл  измерени  магнитных полей, содержащее ферромагнитное  рмо, на которое нанесены две обмотки компенсацконна  и измерительна  2}. В устройстве дл  измерени  магнитного напр жени  компенсаци  магнитного потока в ферромагнитном  рме гфоизводитс  синусоидальным током. Поэтому такой метод позвол ет измерить только основную г монику натф женности, что делает невозможным его 1фименение дл  измерени  мощности потерь при несинусоидальных индукци х, дл  наблюдени  временных форм магнитного нбшр  жени ,. Цель изобретени  - повышение.точности измерений. Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчик магнитного пол , содержащий ферромагнитное  рмо, расположенное с одной стороны поверхности образца, и измерительную обмотку, введена дополнительна  измерительна  обмотка, при этом кажда  измерительна  обмотка расположена параллельно поверхности образца в воздушном зазоре между соот ветствуюищм полюсом ферромагнитного  рма и поверхностью образца, а число витков измерительных обмоток, площади этих витков и величины воздушных зазо ров между полюсами ферромагнитного  рма и поверхностью образца наход тс  в соотношении L 2 где д.-( иЛ2- воздушные зазоры между полюсами ферромагнитного  рма и поверхностью образца, W и число витков измерительных обмоток, S-I и Si - площади витков измерите ных обмоток. На фиг. 1 представлен датчик магни ного пол , общий вид; на фиг, 2 - неоднородное поле в воздушном зазоре, как суперпозици  двух полей. Измерительные обмотки 1 и 2 расположены в воздушных зазорах между полюсами ферромагнитного  рма 3 и по верхностью образца 4. Ферромагнитное  рмо 3 полностью покрывает всю зан тую обмотками 1 и 2 площадь. Плоскос обмоток 1 и 2 параллельна плоскости поверхности образца 4. Таким образом датчик магнитного пол  позвол ет измерить напр жение U между точками листа, лежащими в центре обмоток и --; йег, где Н - напр женность пол  - длина контура. На самом деле по закону полного т ка дл  контура, показанного на фиг.- 1, имеет Ф , Hdt. q.Q iajCSj 7 ведем .напр жени  -«а и,--jHd., U2--I Hdt, а,с4 U--jHdt c.4q, Тогда (l) запишем в виде U,4U..U. Измер емое напр жение U выражаетс  через потокосцепление М и К обмоток 1 и 2 n-VU+lc vv +M 2 . Так как начальна  магнитна  проницаемость ферромагнитного материала  рма , то всегда можно обеспечить такой режим работы датчика (путем увеличени  зазора), при котором (. Тогда U--V, (X,K-,)(4,-,)-(V,-K(%-y,) (2) При Ху|/г1(2.основной вклад вносит первое слагаемое. При точном вьшолнении равенства К сff2 получаем U--V(.). Более точное выполнение равенства If К2 достигаетс  .калибровкой обмоток в однородном магнитном поле, так как это означает равенство 1 - 2 аили корректировкой положени  датчика в симметричном магнитном поле, что означает равенство зазора . , измерени  суммы v| + у достаточно соединить обмотки последовательно и оценивать суммарный электрический сигнал . Датчик может быть протарирован по напр жению специально намотанной на ферромагнитное  рмо тарировочной обмоткой с изБест11ым числом витков (на чертеже не показано). Дл  определени  числа К пропустим ток -по тарировочной обмотке. В этом случае U--1(V tMaVU,,The invention relates to magnetic measurements, and more specifically to devices for the local measurement of the magnetic field strength on the surface of ferromagnetic samples. Devices are known for locally measuring the intensity of a magnetic field on the surface of ferromagnetic samples, whose operation is based on an electromagnetic induction cip, for example, a magnetic potential meter, a field coil l. The disadvantage of these meters is their low sensitivity, which does not allow them to be used to measure magnetic stresses on the surface of high-quality electrical steels (E3414, Mb, etc.), as well as an almost uncontrollable error associated with the uneven winding of the measuring turns. In particular, the disadvantage of measuring the coil field is its final thickness, which allows to change the magnetic field strength only at a certain distance from the surface. It should also be noted the error resulting from the non-perpendicular positioning of the plane of the measuring turns of the coil field to the sample surface, which sometimes makes it impossible to use a flat thin coil field when measured in transverse fields. It is also known a device for measuring magnetic fields, containing a ferromagnetic PMO, on which two windings are compensated complete and measuring 2}. In the device for measuring the magnetic voltage, the compensation of the magnetic flux in the ferromagnetic frame is produced by a sinusoidal current. Therefore, this method allows you to measure only the basic g of the monotonousness, which makes it impossible to use its name to measure the power loss during non-sinusoidal induction, to observe the temporal forms of magnetic radiation,. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. This goal is achieved by introducing an additional measuring winding into the magnetic field sensor containing a ferromagnetic romo located on one side of the sample surface and the measuring winding, while each measuring winding is located parallel to the sample surface in the air gap between the corresponding ferromagnetic pole and the sample surface, and the number of turns of the measuring windings, the area of these turns, and the size of the air gaps between the poles of the ferromagnetic frame and the surface of The distance is in the ratio L 2 where d .- (IL 2 - air gaps between the poles of the ferromagnetic rom and the sample surface, W and the number of turns of the measuring windings, SI and Si are the turns of the measured windings. Fig. 1 shows the magnetic field sensor , general view; FIG. 2 - non-uniform field in the air gap, as a superposition of two fields. Measuring windings 1 and 2 are located in the air gaps between the poles of ferromagnetic ма 3 and the surface of sample 4. Ferromagnetic 3 completely covers all occupied by windings 1 and 2 area. The plane of the windings 1 and 2 is parallel to the plane of the surface of the sample 4. Thus, the magnetic field sensor allows measuring the voltage U between the points of the sheet lying in the center of the windings and -; Yeh, where H - tension Sex - length of the contour. In fact, according to the law, the complete circuit for the circuit shown in FIG. 1 has Φ, Hdt. q.Q iajCSj 7 we conduct .v the stresses - “a and, - jHd., U2 - I Hdt, a, c4 U - jHdt c.4q. Then (l) we write in the form U, 4U..U. The measured voltage U is expressed in terms of the flux linkage M and K of the windings 1 and 2 n-VU + lc vv + M 2. Since the initial magnetic permeability of the ferromagnetic material of the PM, it is always possible to provide such a sensor operation mode (by increasing the gap), at which (. Then U - V, (X, K -,) (4, -,) - (V, -K (% - y,) (2) With Hu | / r1 (2. the main contribution is made by the first addend. If the equality of Kff2 is exactly fulfilled, we get U - V (.). A more accurate fulfillment of the equality IfK2 is achieved by calibrating the windings in a uniform magnetic field, since this means equality 1–2 ai or by adjusting the position of the sensor in a symmetric magnetic field, which means that the gap is equal. It is enough to connect the windings in series and evaluate the total electrical signal. The sensor can be traced to a voltage specially wound on a ferromagnetic calibration winding with a bustle number of turns (not shown). To determine the K number, let the current through-calibration winding. In this case, U - 1 (V tMaVU ,,

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Датчик магнитного поля, содержащий ферромагнитное ярмо, расположенное с 15 одной стороны поверхности образца, и измерительную обмотку, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерений, в него введена дополнительная измерительная обмотка, 20 при этом каждая измерительная обмотка расположена параллельно поверхности образца в воздушном зазоре между соответствующим полюсом ферромагнитного ярма и поверхностью образца, а число витков измерительных обмоток, площади этих ритков и величины воздушных зазоров между полюсами ферромагнитного ярма и поверхностью образца находятся в соотношенииA magnetic field sensor containing a ferromagnetic yoke located on 15 one side of the sample surface and a measuring winding, characterized in that in order to improve the accuracy of measurements, an additional measuring winding is introduced into it, 20 each of which measuring winding is parallel to the surface of the sample in the air gap between the corresponding pole of the ferromagnetic yoke and the surface of the sample, and the number of turns of the measuring windings, the area of these rits and the size of the air gaps between the poles of the ferromagnetic deleterious yoke and the surface of the sample are in the ratio Л2 <L2 < где&4 и ώ.2. - воздушные зазоры между полюсами ферромагнитного ярма и поверхностью образца;where & 4 and ώ. 2. - air gaps between the poles of the ferromagnetic yoke and the surface of the sample; и число витков измерительных обмоток;'and the number of turns of the measuring windings; ' 5^ и 5а- площади витков измерительных обмоток.5 ^ and 5 a are the area of the turns of the measuring windings.
SU772503046A 1977-07-05 1977-07-05 Magnetic field sensor SU789928A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772503046A SU789928A1 (en) 1977-07-05 1977-07-05 Magnetic field sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772503046A SU789928A1 (en) 1977-07-05 1977-07-05 Magnetic field sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU789928A1 true SU789928A1 (en) 1980-12-23

Family

ID=20716122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772503046A SU789928A1 (en) 1977-07-05 1977-07-05 Magnetic field sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU789928A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4059798A (en) Method and apparatus for measuring the current flowing in a workpiece
JPH08273952A (en) Plane current detector
US4234846A (en) Methods of eliminating conversion factor drift effects in a clip-on hall-effect ammeter
SU789928A1 (en) Magnetic field sensor
US2468154A (en) Permeability determination
JP3117652B2 (en) Electron spin resonance device
Babcock A Determination of E/m from Measurements of the Zeeman Effect
SU742838A1 (en) Device for measuring magnetic flux non-uniformity
US2097947A (en) Method of and apparatus for magnetic testing
SU368562A1 (en) SENSOR FOR MEASUREMENT OF MAGNETIC CHARACTERISTICS
SU1287063A2 (en) Device for measuring intensity of magnetic field
SU572730A1 (en) Method of measuring value of vectorial magnetic potential
SU894628A1 (en) Device for measuring magnetic material characteristics
SU798654A1 (en) Apparatus for determining magnetic properies of substances
SU554513A1 (en) Device for measuring the magnetic field strength
SU1375942A1 (en) Measuring head for checking thickness
SU842658A1 (en) Method of measuring coercive force
JPS6475969A (en) Measuring device of current
SU1002994A1 (en) Open-shaped specimen magnetic parameters measuring device
SU785818A1 (en) Method of measuring dynamic magnetic field non-uniformity
SU1048434A1 (en) Device for measuring ferromagnetic material static magnetic parameters
SU600491A1 (en) Device for measuring magnetic parameters of ferromagnetic specimens
SU918908A1 (en) Magnetometer
SU1392346A1 (en) Superposable eddy-current converter
SU924593A1 (en) Device for measuring density of current (its versions)