SU875315A1

SU875315A1 - Устройство дл калибровки датчиков импульсного магнитного пол

Info

Publication number: SU875315A1
Application number: SU802878057A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Скляров; Александр Александрович Соколов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8584
Priority date: 1980-02-04
Filing date: 1980-02-04
Publication date: 1981-10-23

Description

Изобретение относится к технике измерения характеристик электромагнитного поля, а именно к технике измерения параметров импульсного магнитного поля и калибровке соответствующих датчиков.

Известно устройство для калибровки ⁵датчиков импульсного магнитного поля, содержащее конденсаторный накопитель, коммутатор и однородную двухэлектродную линию. При подключении линии к накопителю при помощи коммутатора в'ней. ^wраспространяется бегущая электромагнитная волна. В каждой точке линии волна возбуждает импульсное электромагнитное поле со ступенчатой зависимостью от времени, которое может быть исполъ- ¹⁵зовано для определения переходной характеристики й чувствительности датчиков импульсного магнитного поля [1 j .

Недостатком известного устройства _№является то, что на датчик одновременно с импульсным магнитным полем Н воздействует, импульсное электрическое попе Е, что приводит к появлению пара2 зитного сигнала, выступающего при калибровке датчика как систематическая погрешность калибровки.

Пель изобретения —повышение точности.

Пель достигается тем, что в устройстве для калибровки импульсного магнитного поля, содержащем однородную, двухэлектродную линию, конденсаторный, накопитель и коммутатор, однородная двухэлектродная линия выполнена в виде замкнутого кольца, при этом в разрыв одного . из электродов линии включены последовательно соединенные конденсаторный накопитель и коммутатор, а калибруемый датчик расположен в диаметрально противоположной от них точке кольца между электродами линии. ,

На чертеже схематично изображено устройство для калибровки датчиков импульсного магнитного поля.

Устройство содержит конденсаторный накопитель 1у включенный последовательно с коммутатором 2 в разрыв электро да 3 однородной двухэлектродной линии, включающей второй электрод/4. В диаметра'льно противоположной от коммутатора 2 и конденсаторного накопителя 1 точке между электродами 3 и 4 размешен калибруемый датчик 5.

Кроме того, на чертеже обозначены: Е, Н - векторы электрического и магнитного полей,

П - ток бегущей в пинии волны; Н_о- амплитуда магнитного поля бегущей в линии волны;

Е? - радиус кольца;.

Ч - азимутальный угол точки наблюдения;

Е - линейный размер датчика 5 в ^:направлении распространения электромагнитной волны.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в момент ΐ = О конденсаторный ₍ накопитель 1, заряженный до напряжения , замыкается с помощью коммутатора 2 на свернутую в кольцо однородную линию. В этот момент вдоль электродов 3 и 4 линии к датчику 5 распространяются две одинаковые волны с амплитудой тока V/22 ι где Z - волновое сопротивление линии, одинаковое слева и справа от накопителя 1.

Ток разряда накопителя 1 замыкается через токи смещения обеих волн, следовательно эти токи и вызывающие их нарастающие электрические поля равны и противоположно направлены. Через время тго t - > где С — скорость распространения электромагнитных волн в линии, обе волны достигнут датчика 5 и их суперпозиция в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, приведет к сложению полей Н = Hq и взаимному вычитанию попей Е -) = Е ₂ . Таким образом, для точечного датчика 5 воздействие электрического поля будет сведено к нулю.

Если датчик 5 имеет линейный размер 2 в направлении распространения волны (вдоль линии), тс> в течение времени At г б/с левая и правая половины датчика 5 подвергаются воздействию нескомпенсированных· электрических полей, что может привести к появлению паразитного сигнала. Однако из-за конечной кру375315 ₄ тизны переднего фронта электромагнитных волн величина этих полей будет значительно ниже амплитудного значения Е_о. поля бегущей волны. Так при линейно на- ’ растающем фронте длительностью Χφ величина действующего поля не превысит значения . При характерном размере датчика 2 о: 10 см (At К 0,3 нс) и верхней граничной частоте сигнала ~100 МГц величина действующего нескомпенсированного поля не превысит значения 0,1 Е_о. С помощью предложенного устройства можно также измерить погрешность датчика 5, вызванную влиянием электрического компонента бегущей волны. Для этого достаточно сравнить сигналы от датчика 5 в других точках пинии - рядом с коммутатором 2, где присутствуют оба компонента Е и Н, и в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, где присутствует только компонент Н.

Таким образом, предложенное устройство позволяет резко сократить амплитуду. и время воздействия электрического компонента поля, что приводит к уменьшению погрешности калибровки датчиков, связанной с влиянием этого компонента. При этом возможна калибровка широкополостных датчиков, имеющих полосу частот 1О\.. 10®Гц.

’5

Claims

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКС ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ :л Изобретение относитс к технике измерени характеристик электромагнитн го пол , а именно к технике измерени параметров импульсного магнитного пол и калибровке соответствующих аатчиксш. Известно устройство дл калибровки датчиков импульсного магнитного пол , содержащее конденсаторный накопитель, коммутатор и однородную двухэлектрод- ную линию. При пошслючении лшши к накопителю помс ци коммутатора в ней распростран етс бегуща электромагнитна волна. В каждой точке линщ волна возбуждает импульсное элгакчромагнитное поле со ступенчатой зависимостью от времени, которое может быть использовано дл определени переходной характеристики и чувс-гоителыйостй датч н ков импульснс о магнитшэто поп Р. Недостатком извест смго jrcrgofeitBa вл етс то, что на датшов: одн гаремеано с импульсным магнитным полем Н воздействует, импульсное электрвческое поле Е, что приводит к по влению пара- зитного сигнала, выступающего при капибровке датчика как систематическа погрешность калибровки. Цепь изобретени - повышение точности . Цель достигаетс тем, что в устройстве дл калибровки импульсного магнитного пол , содержащем однородную, двухэлектродную линию, конденсаторный, накопитель и коммутатор, однородна двухзлектродна лини выполнена в виде замкнутого кольца, при этом в разрыв одного из электродов линии включены последовательно соединенные конденсаторный накопитель и коммутатор, а калибруемый датчик расположен в диаметрально противоположной от них точке кольпа между электродами линии., На чертеже схематично изображено устройство дл калибровки датчиков имnyn:tjCHoro магнитного пол . Устройство .содержит конденсаторный накопитель 1г включенный последовательно с коммутатором 2 в разрыв электро3 да 3 однородной двухэлектродной линии, включающей второй :эпёктрод 4, В диаметрально противоположной от коммутатора 2 и конденсаторного накопител 1 точке между электродами 3 и 4 размешен калибруемый датчик 5. того, на чертеже обозначены: Е, Н - векторы электрического и маг нитного полей, J - ток бегущей в линии волны; - амплитуда магнитного пол бе гущей в линии аолны; R - радиус колыщ}. vf - азимутальный угол точки наблюдени ; С - линейный размер датчика 5 в направлении распространени электромагнитной волны. Устройство работает следующим обра Пусть в момент t О конденсаторны накопитель 1, зар женный до напр жени V(, , замыкаетс с помощью коммутатора 2 на свернутую в кольцо однородную линию, В этот момент вдоль электродов 3 и 4 линии к датчику 5 распростран ютс две одинаковые волны с амплитудой тока 7 JQ V/21, где Z - волновое сопротивление линии, одийаковое слева и справа от накопител 1, Ток разр да накопител 1 замыкаетс через токи смещени обеих волн, следовательно эти токи и вызьшающие их нарастающие электрические пол равны и противоположно направлены. Через врем тго -fc , где С - скорость распространени электромагнитных волн в линии, обе волны достигнут датчика 5 и юс суперпозищш в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, приведет к сложению полей Н Н и взаимному вычитанию полей En , Таким образом , дл точечного датчика 5 воздействие электрического пол будет сведено к нулю. Если датчик 5 имеет линейный размер S в напртвлении распространени волны (вдоль линии), TQ в течение времени At r S/C- лева и права половины датчика 5 подвергаютс воздействию нескомпенсированных , электрических полей, что может привести к по влению парази ного сигнала. Однако из-за конечной кру 54 тизны переднего фронта электромагнитных волн величина этих полей будет значительно ниже амплитудного значени Е«. пол бегущей волны. Так при линейно нарастающем фронте длительностью величина действующего пол не превысит значени - . При характерном размере датчика & а Ю см (u.t О,3 не) и верхней граничной частоте сигнала 100 МГц величина действующего нескомпенсированного пол не превысит значени 0,1 EQ. С помощью предложенного устройства можно также измерить погрещность датчика 5, вызванную вли нием электрического компонента бегущей волны . Дл этого достаточно сравнить сигналы от датчика 5 в других точках линии - р дом с коммутатором 2, где присутствуют оба компонента Ей Н, и в точке, диаметрально противоположной коммутатору 2, где присутствует то 1 ко компонент Н. Таким образом, предложенное устройство позвол ет резко сократить амплитуду. и врем воздействи электрического компонента пол , что приводит к уменьшению погрешности калибровки датчиков, св занной с вли нием этого компонента. При этом возможна калибровка широкополостных датчиков, имеющих полосу частот 1О... . Формула изобретени Устройство дл калибровки датчиков импульсного магнитного пол , содержащее однородную двухэлектродную линию, конденсаторный накопитель и коммутатор, отличающеес тем, что, с целью повьщ1ени точности, однородна двухэлектродна лини выполнена в виде замкнутого кольца, при этом в разрьт одного из электродов линии включены последовательно соединенные конденсаторный накопитель и -коммутатор, а калибруемый датчик расположен в диаметрально противоположной от них точке кольца между электродами линии. Источники информации, прин тые во внимание при .экспертизе 1. Ицхоки Я. С. Импульсные устройства . М., Советское радио, 1959, с. 341-3 5О.