SU898352A1

SU898352A1 - Device for measuring magnetic fields

Info

Publication number: SU898352A1
Application number: SU792794046A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Баржин; Евгений Михайлович Бороховский; Эдуард Борисович Крутофалов; Валентина Митрофановна Читова; Владимир Ильич Яременко; Клавдий Данилович Абрамов
Original assignee: Харьковский Авиационный Институт Им.Профессора Н.Е.Жуковского; Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Н.И.Крылова
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1982-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, а именно к устройствам дл индикации слабых посто нных и переменных магнитных полей и их изменений.The invention relates to electrical measuring equipment, namely, devices for indicating weak constant and alternating magnetic fields and their changes.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс датчик напр женности магнитного пол , содержащий два закрепленных с помощью держател ферромагнитных магнитострикционных стержн , которыми слегка зажата пьезокварцева пластинка , на основные поверхности которых напылены возбуждающие электроды, подключенные к схеме автогенератора I.The closest in technical essence to the present invention is a magnetic field strength sensor containing two ferromagnetic magnetostrictive rods fixed with the help of holders with which the piezoquartz plate is slightly clamped, the exciting electrodes attached to the main oscillator I circuit are applied to the main surfaces.

Однако, несмотр на сравнительную простоту и определенные достоинства устройства, его чувствительность не всегда достаточна.However, despite the comparative simplicity and certain advantages of the device, its sensitivity is not always sufficient.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности.The aim of the invention is to increase the sensitivity.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее два закрепленных с помощью держател магнитострикционных стержн , между которыми укреплена пьезокварцева пластина , с возбуждающими электродами, подключенными к автогенератору, снабжено частотным дискриминатором, усилителем и обмотками, причем выход автогенератора соединен со входом частотного дискриминатора, выход которого через усилитель соединен с обмотками, расположенными на магнитострикционных стержн х.The goal is achieved by the fact that a device containing two magnetostrictive rods fixed with a holder, between which a piezo quartz plate is fixed, with excitation electrodes connected to an oscillator, is equipped with a frequency discriminator, an amplifier and windings, and the oscillator output is connected to the frequency discriminator input, the output of which through the amplifier is connected to the windings located on the magnetostriction rods x.

На чертеже представлена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит пьезокварцевую пластину 1 с напьтенными на ее основные поверхности возбуждающие электроды 2, 3. В качестве пьезокварцевой пластины могут быть применены, например, пластины AT среза линзообразной формы с толщинно-сдвиговыми колебани ми. Пьезокварцева пластина слегка зажата между двум магнитострикционными , например, ферромагнитнь 3898 ми стержн ми 4 и 5, которые удерживаютс с помощью держател 6. Возбуждающие электроды 2 и 3 соединены со схемой кварцевого автогенератора 7, обеспечивающего самовозбуждение на собственной частоте, пьезокварцевой пластины. С выхода автогенератора 7 сигнал подаетс на регистратор и на частотный дискриминатор 8, выходное напр жение которого, усиленное усилителем 9, поступает на дополнительные обмотки 10 и II, расположенные на магнитострикционн 1х стержн х 4 и 5 . The device contains a piezo-quartz plate 1 with excitatory electrodes 2, 3 impressed on its main surfaces. As a piezo-quartz plate, for example, AT plates of a lens-shaped cut with thickness-shear vibrations can be used. The piezoquartz plate is slightly clamped between two magnetostrictive, for example, ferromagnetic 3898 rods 4 and 5, which are held by holder 6. Exciting electrodes 2 and 3 are connected to a quartz oscillator circuit 7, which provides self-excitation at a natural frequency, a piezoquartz plate. From the output of the oscillator 7, the signal is fed to the recorder and to the frequency discriminator 8, the output voltage of which, amplified by the amplifier 9, is fed to the additional windings 10 and II located on the magnetostriction 1x rods x 4 and 5.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении пьезокварцевой пластины 1 в схему кварцевого автогенератора 7 на его выходе по вл етс напр жение с частотой, близкой к собственной частоте пьезокварцевой пластины 1. При наличии магнитного пол стержни 4 и 5 за счет магнитострикционного эффекта стрем тс изменить свои геометрические размеры и, в данном случае, длину. Измен етс сила давлени , действующа на пьезокварцеByjo пластину 1 , что приводит к изменению частоты сигнала, генерируемого кварцевый автогенератором 7. Частота кварцевого автогенератора 7 измен етс пропорционально величине напр женности магЕКтного пол .When the piezoquartz plate 1 is turned on in the circuit of the quartz oscillator 7, a voltage appears at its output with a frequency close to the natural frequency of the piezoquartz plate 1. In the presence of a magnetic field, the rods 4 and 5 due to the magnetostriction effect tend to change their geometrical dimensions and In this case, the length. The pressure force acting on the Byjo piezo quartz plate 1 changes, which leads to a change in the frequency of the signal generated by the quartz oscillator 7. The frequency of the quartz oscillator 7 varies in proportion to the magnitude of the magnetic field.

Частотный дискриминатор 8 настроен на частоту, соответствующую частоте колебаний автогенератора 7 при отсутствии магнитного пол . При слабых магнит ..зк ао.плх нз-за небольшого изменега-1к частогь автогенератора 7 на частотного дискриминатора 8 , полЕЛ е/сл сигнал расстройки. Ус ленный усилителем 9 этот сигнал поступает на дополнительные обмотки 10 и 11, расположенные на магнитострикционных стержн х 4 и 5. В обмотках 10 и 11 по вл етс электрический ток, который создает дополнительное магнитное поле. Под действием этого пол магнитострикционные стержни 4 и 5 еще сильнее стрем тс изменить свои геометрические размеры, что приводит к еще большему изменению частоты сигнала, генерируемого автогенератором 7. Так продолжаетс до тех пор, пока не наступит состо ние равновеси .The frequency discriminator 8 is set to a frequency corresponding to the oscillation frequency of the oscillator 7 in the absence of a magnetic field. With a weak magnet .. ak.plh nz-because of a small izmentega-1k part of the oscillator 7 on the frequency discriminator 8, the field signal / sl the detuning signal. This signal amplified by amplifier 9 goes to additional windings 10 and 11 located on magnetostrictive rods x 4 and 5. An electric current appears in windings 10 and 11, which creates an additional magnetic field. Under the action of this floor, magnetostriction rods 4 and 5 even more strongly strive to change their geometrical dimensions, which leads to an even greater change in the frequency of the signal generated by the auto-oscillator 7. This continues until the equilibrium state occurs.

Наличие положительной обратной св зи позвол ет индицировать слабые, изменени магнитных полей.The presence of positive feedback allows one to indicate weak, changes in magnetic fields.

Claims

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