SU79605A1

SU79605A1 - Electronic Fluxmeter

Info

Publication number: SU79605A1
Application number: SU306801A
Authority: SU
Inventors: В.К. Ткач
Original assignee: В.К. Ткач
Priority date: 1941-04-07
Filing date: 1941-04-07
Publication date: 1948-11-30

Description

Предметом изобретени вл етс электронный флюксметр дл измерени напр женности магнитного пол , основанный на взаимодействии внешнего магнитного пол и электронного потока в лампе.The subject of the invention is an electronic fluxmeter for measuring the strength of a magnetic field based on the interaction of an external magnetic field and an electron flux in a lamp.

В известных флюксметрах в качестве измерител напр женности пол используетс магнетрон, в котором под вли нием поперечного магнитного пол измен етс количество электронов, отклон ющихс от своего пути и попадающих на анод.In the known fluxmeters, a magnetron is used as a field strength meter, in which, under the influence of a transverse magnetic field, the number of electrons deviating from their path and falling on the anode varies.

В предлагаемом флюксметре используетс другой принцип, основанный на изменении энергии электронов в обычной трехэлектродной лампе, работающей по схеме тормоз щего пол (т. е. с положительным потенциалом на сетке и нулевым потенциалом на аноде) и помещенной в продольное магнитное поле.The proposed fluxmeter uses a different principle, based on the change in the electron energy in a conventional three-electrode lamp operating according to the braking field pattern (i.e., with a positive potential on the grid and zero potential on the anode) and placed in a longitudinal magnetic field.

На чертеже изображена схема флюксметра.The drawing shows a diagram of the fluxmeter.

Обычную трехэлектродную лампу 1 с плоской системой электродов располагают в магнитном поле магнитов 2 так, чтобы его силовые линии были параллельны электрическому полю лампы (или иначе-силовые линии должны быть перпендикул рны плоскости анода лампы). Если на сетку лампы подавать положительное напр жение, то в анодной непи лампы по вл етс ток, величина которого зависит от магнитного пол . Поэтому прибор 3 (обычно микроамперметр), включенный в цепь анода лампы, может быть проградуирован непосредственно в единицах напр женности магнитного пол , а вс схема, таким образом , будет работать как флюксметр дл измерени посто нных магнитных полей.A conventional three-electrode lamp 1 with a flat system of electrodes is placed in the magnetic field of the magnets 2 so that its power lines are parallel to the electric field of the lamp (or else the power lines must be perpendicular to the plane of the anode of the lamp). If a positive voltage is applied to the grid of the lamp, then a current appears in the anode nepi of the lamp, the magnitude of which depends on the magnetic field. Therefore, the device 3 (usually a microammeter) included in the anode circuit of the lamp can be calibrated directly in units of the magnetic field strength, and the whole circuit, therefore, will work as a fluxmeter to measure constant magnetic fields.

Кроме напр женности магнитного пол , анодный ток зависит от положительного напр жени сетки и угла между направлением силовых линий магнитного пол Я и электрического пол лампы Е. Фиксиру лампу в магнитном поле и задав определенный положительный потенциал на сетку, можно сн ть зависимость (H). Кривые , характеризующие эту зависимость, отличаютс при определенныхIn addition to the magnetic field strength, the anode current depends on the positive voltage of the grid and the angle between the direction of the magnetic field lines of force I and the electric field of the lamp E. Fixing the lamp in a magnetic field and setting a certain positive potential on the grid, you can remove the dependence (H). The curves that characterize this relationship are different with certain

J4o 79605- 2 -J4o 79605-2 -

услови х очень оольшси крутизной -- ооеспечивает оольшую чувствительность анодного тока к изменени м магнитного пол . При соответствующем подборе иоложительного потенциала сетки и уг ,ча между fi и можно добитьс чувствительности до 0,05---. Потстройка на большую или меньшую чувствительность легко достигаетс изменением угла между li и , а также подбором потенциала сетки. Ес, лампу необходимо использовать дл измерени пол в достаточно нироком диапазоне напр жениостей, то это также достигаетс изменением потенциала сетки V и угла между Я и , причем изменение VI. позвол ет измер ть пол различной напр женности, а изменение угла г/ и мен ет чувствительность измерени . Если дл всех измер емых значений магнитного пол необходимо сохранить посто нную чувствительность измерении, т. е. - ,,.- const, то дл каждого нового значени почепциала сетки необходимо подобрать соответствуюнлий угол. Это достигаетс нутем предварительной градуировки лампы и вычерчивани р да кривых /ц /(г/) при различных значени х потенциала сетки и углов между Н и Е.The conditions are very high for the steepness - it provides the great sensitivity of the anode current to changes in the magnetic field. With an appropriate selection of the positive potential of the grid and the angle between the fi and sensitivity can be achieved up to 0.05 ---. Tuning to a higher or lower sensitivity is easily achieved by varying the angle between li and, as well as the selection of the grid potential. If the lamp needs to be used to measure the field in a fairly small voltage range, this is also achieved by changing the potential of the grid V and the angle between I and, moreover, the change VI. allows you to measure fields of different strengths, and changing the angle g / and changes the sensitivity of the measurement. If for all measured values of the magnetic field it is necessary to maintain a constant sensitivity of the measurement, i.e., -. - const, then for each new value of the grid of the grid it is necessary to select the corresponding angle. This is achieved by performing a preliminary calibration of the lamp and drawing a series of curves / c / (g /) at different grid potential values and angles between H and E.

Предварительна градуировка лампы должна проводитьс при номопи соленоида без сердечника. При использовании дл градуировки электромагнита кривые обычно дают гистерезнсный ход, что объ сн етс наличием остаточного манетизма в сердечнике электромагнита. Если же нримен ть соленоид, то кривые дают полную воспроизводимость при последующих градуировках. Полученные во врем различных опытов данные хорошо укладываютс в одну кривую, соответствующую онределенному режиму. Разброс их, как правило, не превышает ошибки опыта.Pre-graduation of the lamp should be carried out at the nomopi solenoid without a core. When used for electromagnet calibration, the curves usually give a hysteresis, which is explained by the presence of residual manetism in the core of the electromagnet. If a solenoid is used, then the curves give complete reproducibility on subsequent calibrations. The data obtained during the various experiments fit well into one curve corresponding to the defined mode. The spread of them, as a rule, does not exceed the error of experience.

Таки 1 Oi6pa3OM, прибор, включепный в анодную цень ламны, может быть непосредственно нроградуирован в единицах напр женности jMarHHTHoro пол . Градуировка вл етс вполне устойчивой, если измер емое поле не измен етс с течением времени, а лампа питаетс от аккумул торов с достаточно большим запасом емкости.So 1 Oi6pa3OM, a device included in the anode center of the lamp, can be directly scaled in units of a jMarHHTHoro field. Graduation is quite stable if the measured field does not change over time, and the lamp is powered by batteries with a sufficiently large reserve of capacity.

Данный способ измерени нол был испытан в пределах от 100 до 1000 эрст. и дал хорошие результаты. Особенностью его, нар ду с высокой чувствительностью, вл етс довольно большой ток в цени анода , в силу чего в анодной цепи может быть использован чувствительный .миллиамперметр, а при более точных измерени х-микроамиерметр .This method of measuring zero was tested in the range from 100 to 1000 erst. and gave good results. Its feature, along with high sensitivity, is a rather high current in the value of the anode, whereby a sensitive millimeter meter can be used in the anode circuit, and for more accurate measurements, an x-microammeter.

Применение обычных трехэлектродных ламп не всегда удобно ввиду их больших габаритов. Поэтому в отдельных случа х электронна измерительна ламна может быть выполнена небольших размеров-в виде зонда. И в этом случае она может быть иснользована не только Д.ЛЯ обычных измерений с электромагнитами, но и дл измерений полей в небольших зазорах и отверсти х. При этом описываемый флюксметр дает возможность определени напр женности в отдельнь х точках пол , что позвол ет строить графики распределени напр женностей.The use of conventional three-electrode lamps is not always convenient due to their large dimensions. Therefore, in individual cases, an electronic measuring lamp can be made of small dimensions — in the form of a probe. And in this case, it can be used not only by D.Lya of ordinary measurements with electromagnets, but also for measurements of fields in small gaps and holes. At the same time, the described fluxmeter makes it possible to determine the strength in separate points of the field, which makes it possible to construct graphs of the distribution of the intensities.

Электронна лампа, работаюнла в описанных выше услови х, реагирует и на нрисутстБие переменного магнитного пол . Объ сн етс по тем, что кривые / -/(Я) нри посто нном U и посто ппом угле между Я и в нижней своей части имеют резкий изгиб. Поэто.му, если величину посто нного .магнитного нол выбрать такой, чтобы она соответствовала точке, лежащей на изгибе кривой, то наложенное на лампу переменное магнитное поле дает резкий прирост анодного тока.The electron lamp, operating under the conditions described above, also reacts to the presence of an alternating magnetic field. This is explained by the fact that the curves / - / (Я) at a constant U and a constant angle between I and in its lower part have a sharp bend. Therefore, if the magnitude of a constant magnetic zero is chosen such that it corresponds to the point lying on the curve of the curve, then the alternating magnetic field applied to the lamp gives a sharp increase in the anode current.

....

dlu,dlu,

Получаетс своеобразный «магнитный детектор, рабоча точка которого выбираетс с помощью подмагничивани посто нным магнит,ным полем. Опыты показали, что с помошыо такого детектора можно обнаружить переменные магнитные пол низкой частоты / 50 гц пор дка I-2 эрсг.A kind of "magnetic detector is obtained, the operating point of which is selected by biasing a permanent magnet with a magnetic field. Experiments have shown that with the help of such a detector it is possible to detect alternating magnetic fields of low frequency / 50 Hz on the order of I-2 ersg.

П р е-д мет изобретени PREED MET OF INVENTION

Электронный флюксметр в виде ламп с плоским анодом и положительной сеткой помещаемый в магнитное поле, отличающиес тем, что направлени магнитного и электрического полей в лампе совпадают или наход тс под небольшим углом, благодар чему ток анода, наход щегос под отрицательным потенциалом, определ етс величиной магнитного пол .An electronic fluxmeter in the form of lamps with a flat anode and a positive grid placed in a magnetic field, characterized in that the directions of the magnetic and electric fields in the lamp coincide or are at a small angle, so that the current of the anode, which is under negative potential, is determined by the magnitude of the magnetic field. the floor

S7 S7