SU794555A1

SU794555A1 - Meter of direct-current density in electroconductive medium

Info

Publication number: SU794555A1
Application number: SU792710079A
Authority: SU
Inventors: Генрих Андреевич Зайцев
Original assignee: Харьковский Ордена Трудовогокрасного Знамени Государственныйуниверситет Им.A.M.Горького
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1981-01-07

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при сн тии зависимостей плотности тока в плазме, л идкости или твердом провод щем теле от координат сечени контролируемых образцов.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in removing the dependences of the current density in a plasma, liquid, or solid conducting body on the coordinates of the cross section of the test samples.

Известно устройство дл измерени плотности тока в электропровод щей среде, .в частности в электролите, содержащее автогенератор и опорный генератор.подключенные через фильтр нижних частот к входу счетчика импульсов, тороидальный индукционный датчик, выполненный в виде части колебательного контура автогенератора , индикатор, св занный с выходом счетчика импульсов 1.A device for measuring current density in an electrically conductive medium, in particular in an electrolyte, containing an auto-oscillator and a reference oscillator, is known. pulse counter output 1.

Недостатки известного устройства определ ютс ограниченными функциональными возможност ми и узкой областью применени .The disadvantages of the known device are determined by the limited functionality and narrow scope.

Известен также измеритель плотности тока в электропровод щей среде, содер кащий датчик магнитной индукции, расположенный в щели контролируемого образца и укрепленный на качелеобразном держателе , соединенном с поворотным механизмом, регистрирующий прибор, один из входов которого подключен к реохорду, кинематически св занному с держателем 2.A current density meter in an electrically conductive medium is also known. It contains a magnetic induction sensor located in the slot of the test sample and mounted on a swing-shaped holder connected to a rotating mechanism, a recording device, one of the inputs of which is connected to a holder 2 kinematically.

Известное устройство обеспечивает запись на двухкоординатном самописце зависимости плотности посто нного тока I от координаты сечени z образца посредством измерени профил магнитной индукцииThe known device provides a recording on the two-coordinate recorder of the dependence of the direct current density I on the sample section coordinate z by measuring the magnetic induction profile.

В (z) в щели с последующим дифференцированием по Z. Однако чувствительность и точность известного устройства ограничены высоким уровнем шумов и наводок из-за широкой частотной полосы пропускани .In (z) in the slot, followed by differentiation according to Z. However, the sensitivity and accuracy of the known device are limited by a high level of noise and interference due to the wide frequency bandwidth.

Целью изобретени вл етс повыщение чувствительности н точности подобного измерительного устройства.The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of such a measuring device.

Это достигаетс тем, что в измеритель плотности посто нного тока в электропровод щей среде, содержащий датчик магнитной индукции, расположенный в щели контролируемого образца и укрепленный на качелеобразном держателе, соединенном с поворотным механизмом, регистрирующийThis is achieved by the fact that, in a direct current density meter in an electrically conductive medium, there is a magnetic induction sensor located in the gap of the test sample and mounted on a swing-shaped holder connected to a rotating mechanism, registering

прибор, один из входов которого подключен к реохорду, кинематически св занному с держателем , введены генератор частоты и два детектора, а вдоль корпуса держател ра-змещены металлизированные пластмассовыеa device, one of the inputs of which is connected to a reichord, kinematically connected with a holder, a frequency generator and two detectors are entered, and metallized plastic are placed along the holder body

полосы, образующие вместе с элементами держател конденсаторы - вибраторы, причем выход генератора частоты через первый детектор соединен с конденсаторами - вибраторами , а другой вход регистрирующегоthe strips forming, together with the elements of the holder, capacitors — vibrators, the output of the frequency generator through the first detector connected to capacitors — the vibrators, and the other input registering

прибора через второй детектор, соединенный с генератором частоты синхронизирующей св зью, подключен к датчику магнитной ИНДЗКЦИИ.The device is connected via a second detector connected to a frequency generator by a synchronization link and connected to a magnetic INZCTION sensor.

На чертеже представлен предложенный измеритель, общий вид,The drawing shows the proposed meter, a general view,

В состав устройства входит датчик 1 магнитной индукции (висмутова полоска, изготовленна термическим испарением), приклеенный своей слюд ной подложкой к бумал ной обойме 2. Последн , в свою очередь , приклеена перпендикул рно к металлизированным медью пластмассовым («майларовым) полосам 3. Эти полосы вместе с латунным корнусом качелеобразного держател 4 образуют обкладки правого и левого конденсаторов - вибраторов с изолирующими лавсановыми прокладками 5. Нат г полос 3 и регулировка зазора между полосами 3 и держателем 4 осуществл ютс изолированными винтами 6. При монтаже обойма 2 с датчиком 1 вставл етс в щель 7 в образце 8. На чертеже плотность тока I(г) показана параллельной висмутовой полоске датчика и оси х, щель расположена в плоскости xz, а магнитна -The device includes a magnetic induction sensor 1 (a bismuth strip made by thermal evaporation) glued with its mica backing to a paper case 2. The latter, in turn, is glued perpendicular to the metallized copper plastic (“mylar) stripes 3. together with the brass Cornus of the jaw-shaped holder 4, they form the plates of the right and left capacitors — vibrators with insulating polyester gaskets 5. Nat the bands 3 and the gap between the bands 3 and the holder 4 is adjusted Insulated screws 6. When mounting, the holder 2 with sensor 1 is inserted into slot 7 in sample 8. In the drawing, the current density I (g) is shown parallel to the bismuth strip of the sensor and the x axis, the slot is located in the xz plane and the magnetic

индукци B(z) направлена вдоль оси у. Запитка датчика 1 осуществл етс посто нным током I с помощью проводов 9. Измерительпое напр жение снимаетс проводами 10, припа нными легкоплавким припоем .induction B (z) is directed along the y axis. The sensor 1 is powered by direct current I with the help of wires 9. The measuring voltage is removed by wires 10 soldered with low-melting solder.

Используемые в устройстве генератор частоты, детекторы, реохорд и регистрирующий прибор (самописец) на чертеже не показаны.The frequency generator used in the device, detectors, a reohord and a recording device (recorder) are not shown in the drawing.

Работа предложенного устройства происходит следующим образом.The operation of the proposed device is as follows.

Управл ющее напр жение звуковой частоты f (примерно 100 Гц) после однополупериодного детектировани подаетс с помощью отводов 11 на один из конденсаторов - вибраторов, возбужда колебательное движение датчика 1 вдоль оси z с посто нными амплитудой и частотой f. Из-за малости времени релаксации электронов в висмуте по сравнению с периодом колебаний магнитосопротивление датчика 1 синхронно мен етс с изменением индукции магнитного пол , в которое попадает висмут при своем движении. Это приводит к по влению переменной составл ющей напр жени датчика 1.The control voltage of the sound frequency f (approximately 100 Hz) after the one-half-period detection is applied by taps 11 to one of the capacitors, vibrators, exciting the oscillatory movement of the sensor 1 along the z axis with a constant amplitude and frequency f. Due to the short relaxation time of electrons in bismuth compared with the oscillation period, the magnetoresistance of sensor 1 varies synchronously with the change in the induction of the magnetic field that bismuth gets into during its movement. This leads to the appearance of a variable component of the voltage of sensor 1.

ли (z) Ik|ioBoI(z),Azosin cot,whether (z) Ik | ioBoI (z), Azosin cot,

где to 2nf, BO - индукци , обусловленна посто нным однородным внешним магнитным полем ( (z)); k - коэффициент пропорциональности между магнитосопротивлением и квадратом индукции дл висмутовой пленки. После детектировани это напр жение, отображающее плотность тока, характеризует ординату самописца. Качелеобразующий держатель 4 равномерно поворачиваетс , задава координату z датчика 1, и с помощью реохорда определ ет абсциссу самописца.where to 2nf, BO is the induction due to a constant uniform external magnetic field ((z)); k is the proportionality coefficient between the magnetoresistance and induction square for a bismuth film. After detection, this voltage, which represents the current density, characterizes the ordinate of the recorder. The swing-forming holder 4 rotates uniformly, specifying the z-coordinate of sensor 1, and with the aid of a reichord determines the abscissa of the recorder.

Использование вибраторов дл приведени датчика магнитной индукции в колебательное движение, возбуждение в нем переменной составл ющей напр жени , несущей информацию о плотности тока, и узкополосное селективное измерение этой величины обеспечивают повышение чувствительности и точности данного измерительного устройства.The use of vibrators to vibrate a magnetic induction sensor, the excitation of a variable component of a voltage carrying current density information, and a narrow-band selective measurement of this value provide an increase in the sensitivity and accuracy of this measuring device.

Claims

1. USSR author's certificate number 547701, cl. G 01 R 19/00, 1975.

2. Journal of Experimental and Theoretical Physics 1967, No. 4, p. 73.