SU832503A1

SU832503A1 - Magnetic field intensity sensor

Info

Publication number: SU832503A1
Application number: SU782793973A
Authority: SU
Inventors: Галина Михайловна Шаклеина
Original assignee: Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского; Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1978-08-14
Publication date: 1981-05-23

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может .быть использовано дл измерени слабых посто нных и переменных магнитных полей. Известно большое количество измерителей напр женности магнитного пол , которые используютс в радиои электротехнических ycTaiHOBKax и приборах. Наиболее близким к предлагаемому датчику по технической сущности вл етс датчик напр женности магнитного пол , содержащий два закрепленных с помощью держател фёрромагнцтных магнитострикционных стержн , которыми зажата пьезокварцева пластина , на основные поверхности которой напылены возбуждающие электроды, под ключенные к схеме автогенератора 1 Недостатком такого датчика вл етс .недостаточна его чувствительность . Цель изобретени - повышение чувс вительности. Поставленна цель достигаетс тем что датчик напр женности магнитного пол , содержащий закрепленные с помо щью держател магнитострикционные . стержни, пьезокварцевую пластину с :возбуждающими электродами, подключенными ко входу автогенератора, дополнительно снабжен вторым автогенератором , блоком вычитани , второй парой магнитострикционных стержней, закрепленных с помощью держател , второй кварцевой пластиной с возбуждающими электродами, подключенными ко входам второго автогенератора, при этом кажда пьезокварцева пластина зажата в своей паре магнитострикционных стержней, выходы автогенераторов соединены со входами блока вычитани , а магнитострикци материала, из которого выполнена одна из пар магнитострикционных стержней, противоположна по знаку магнитострикции материала , из которого выполнена друга пара магнитострикционных стержней. На чертеже изображена функциональна схема датчика. Предлагаемый датчик напр женности магнитного пол состоит из держател .1, удерживающего две пары магнитострикционных стержней 2, 3 и 4, 5, между каждой из которых слегка зажаты пьезокварцевые пластины б и 7, содержащие возбуждающие электроды 8, 9 и 10, 11, соединенные с входами автогенераторов 12 и 13, выходы которых соединены с блоком 14 вычитани . Магнитострикционные стержни 2, 3 и 4, 5 выполнены из материалов, магнитострикци которых имеет противоположный знак. Так, например,если стержни и 3 выполнены из материала с положительной магнитострикцией (например железа), то стержни 4 и 5 выполнены из материала с отрицательной магнитострикцией (например никелй ), и наоборот.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure weak constant and alternating magnetic fields. A large number of magnetic field strength meters are known that are used in radio and electrical equipment and devices. The closest to the proposed sensor according to the technical essence is a magnetic field strength sensor containing two ferromagnetic magnetostrictive rods fixed with a holder, which clamped a piezoquartz plate, on the main surfaces of which excitatory electrodes are deposited connected to an oscillator circuit 1 The disadvantage of this sensor is Its sensitivity is insufficient. The purpose of the invention is to increase sensitivity. This goal is achieved by the fact that the magnetic field strength sensor containing magnetostriction sensors fixed with a holder. rods, piezo-quartz plate with: exciting electrodes connected to the input of the auto-generator, additionally equipped with a second auto-generator, subtraction unit, a second pair of magnetostrictive rods fixed with the help of a holder, a second quartz plate with exciting electrodes connected to the inputs of the second auto-oscillator, with a quartz plate attached to a second quartz plate. clamped in its pair of magnetostrictive rods, the outputs of the autogenerators are connected to the inputs of the subtraction unit, and the magnetostriction of the material from orogo one of the pairs is formed of magnetostrictive rods opposite to the magnetostrictive material of which the other pair is formed of magnetostrictive rods. The drawing shows the functional diagram of the sensor. The proposed magnetic field strength sensor consists of a holder .1 that holds two pairs of magnetostrictive rods 2, 3 and 4, 5, between each of which piezoquartz plates 6 and 7 are slightly clamped, containing exciting electrodes 8, 9 and 10, 11 connected to inputs of the oscillators 12 and 13, the outputs of which are connected to the block 14 subtraction. Magnetostrictive rods 2, 3 and 4, 5 are made of materials whose magnetostricts have the opposite sign. So, for example, if the rods and 3 are made of a material with positive magnetostriction (for example iron), then the rods 4 and 5 are made of a material with negative magnetostriction (for example nickel), and vice versa.

Предлагаемый датчик работает следующим образом.The proposed sensor works as follows.

При включении пьезокварцевых пластин б и 7 ко входам автогенераторов 12 и 13, на их выходах по вл ютс напр жени с частотой f и f, близкими , к собственным частотам пьезоквацевых пластин б и 7. Пьезокварцевые пластины б и 7 и параметры автогенераторов 12 и 13 подобраны таким образом , что при отсутствии магнитного пол частоты напр жений автогенераторов 12 и 13 равны, T.e.f-jo 2.0 следовательно,на выходе блока 14вычита-ни сигнал отсутствует.When piezoquartz plates b and 7 are turned on, voltages with frequencies f and f close to the natural frequencies of piezoquartz plates b and 7 appear at the outputs of the autogenerators 12 and 13, piezoquartz plates b and 7, and autogenerator parameters 12 and 13 they are chosen in such a way that, in the absence of a magnetic field, the frequency of the voltage of the oscillators 12 and 13 are equal, Tef-jo 2.0, therefore, the output of the block 14 reads no signal.

При наличии магнитного пол магнитострикционные стержни 2, 3 и 4, 5 стрем тс изменить свои линейные размеры и, в том числе, длину. При этом если длина стержней 2 и 3 стремитс увеличитьс , то длина стержней 4. и 5 стремитс уменьшитьс , и наоборот, з счет магнитострикции противополож ного знака. Давление стержней 2, 3 и 4, 5 на .Пьезокварцевые пластины 6 и 7 мен етс аналогично. Если давление на пластину б увеличиваетс , . .то давление на пластину 7 уменьшаетс . HsMeHeHH давлени на пьезокварцевые пластпны б и 7 приводит к изменению частот выходных напр жений автогенераторов 12 и 13, причем уход частот этих напр жений оказываетс противоположным. Если, например, частота выходного напр жени автогенератора 12 увеличиваетс , то частота напр жени автогенератора 13 уменьшаетс . Частоты f и f-z станов тс неравными , .и на выходе блока 14 вычитани по вл етс сигнал, пропорциональ (/fIn the presence of a magnetic field, magnetostriction rods 2, 3 and 4, 5 tend to change their linear dimensions and, including, length. Moreover, if the length of the rods 2 and 3 tends to increase, then the length of the rods 4. and 5 tends to decrease, and vice versa, due to the magnetostriction of the opposite sign. The pressure of the rods 2, 3 and 4, 5 on. Piezoquartz plates 6 and 7 vary in the same way. If the pressure on the plate b increases,. This pressure on plate 7 is reduced. The HsMeHeHH pressure on the piezoquartz plastiny b and 7 leads to a change in the frequency of the output voltages of the autogenerators 12 and 13, and the frequency deviation of these voltages is opposite. If, for example, the frequency of the output voltage of the auto-oscillator 12 increases, then the voltage frequency of the auto-oscillator 13 decreases. Frequencies f and f-z become unequal, and a signal proportional to (/ f

ный разности частот f и ffrequency difference f and f

о.about.

и, в конечном счете, пропорциональный- напр женности магнитного пол . and, ultimately, proportional to the intensity of the magnetic field.

Claims

1. USSR author's certificate No. 531110, cl. G 01 R 33/02, 1976.