SU67798A1 - Device for measuring a constant magnetic field - Google Patents

Description

Дл  измерени  посто нного магнитного пол  известны зстройства, в которых используютс  ферромагнитна  проволока, включенна  в цепь переменного тока и несуща  обмотку, и электрический измерительный прибор , реагирующий при изменении величины посто нного магнитного потока , проход щего вдоль проволоки.For measuring a constant magnetic field, devices are known that use a ferromagnetic wire connected to an alternating current circuit and carrying a winding, and an electrical measuring device that reacts with a change in the value of a constant magnetic flux passing along the wire.

В этом устройстве магнитные силовые линии тока, пропускаемого через пр молинейную проволоку, представл ют собою концентрические окружности , лежащие в плоскости поперечного сечени  проволоки; многовиткова  катушка, служаща  дл  измерени  посто нного магнитного пол , направленного вдоль проволоки, намотана на проволоку и имеет витки, расположенные в плоскости, перпендикул рной оси проволоки.In this device, the magnetic power lines of the current passing through a rectilinear wire are concentric circles lying in the plane of the cross section of the wire; A multi-turn coil, used to measure a constant magnetic field directed along a wire, is wound on a wire and has coils located in a plane perpendicular to the axis of the wire.

Напр жение, получающеес  на катушке ,  вл етс  функцией продольного магнитного пол . Это напр жение , при поддержании всех остальных параметров системы посто нными, может быть измерено гальванометром с детектирующил устройством, шкалаThe voltage produced on the coil is a function of the longitudinal magnetic field. This voltage, while keeping all other parameters of the system constant, can be measured with a galvanometer with a detecting device, the scale

которого может быть проградуирована пр мо в эрстедах.which can be graduated directly in oersteds.

Таким образом, имеетс  возможность непосредственного измерени  магнитного пол , действующего вдоль ферромагнитной проволоки, или, иначе говор , измерени  проекции магнитного пол  на направление проволоки . При этом, мен   положение проволоки, можно по максилгуму показаний гальванометра определить направление магнитного пол  и его абсолютную величину.Thus, it is possible to directly measure the magnetic field acting along the ferromagnetic wire, or, in other words, to measure the projection of the magnetic field on the direction of the wire. In this case, the position of the wire changes, it is possible to determine the direction of the magnetic field and its absolute value from the maxilgum of the readings of the galvanometer.

Дл  определени  пол рности магнитного пол  можно дать небольшое приращение магнитного пол  АН определенного направлени  вдоль проволоки; если АН совпадает по направлению с Н, то показани  гальванометра увеличатс , в противном случае - они уменьшатс .To determine the polarity of the magnetic field, a small increment of the magnetic field AH of a certain direction along the wire can be given; if the AH coincides in direction with H, then the readings of the galvanometer will increase, otherwise they will decrease.

Из элементарного анализа вопроса следует, что если бы крива  намагничивани  проволоки была линейной , то никакого напр жени  на катушке не было бы, и прибор не мог бы работать. Наличие, однако, нелинейной кривой намагничивани From the elementary analysis of the question, it follows that if the magnetization curve of the wire were linear, there would be no voltage on the coil, and the device could not work. The presence, however, of a nonlinear magnetization curve

159159

обеспечивает работу прибора. Отсюда следует, что, примен   проволоку из различных ферромагнитных материалов , можно мен ть диапазон полей , измер емых прибором.ensures the operation of the device. From this it follows that, using wires from various ferromagnetic materials, it is possible to change the range of fields measured by the device.

Сущность данного изобретени  заключаетс  в том, что в уже известном устройстве дл  измерени  посто нного магнитного пол  с применением ферромагнитной проволоки, питаемой переменным током и несущей многовитковую обмотку, и измерительного прибора переменного тока, по показани м которого суд т о величине магнитного потока, проход щего вдоль проволоки, измерительный прибор включаетс  в цепь указанной обмотки с тем, чтобы дл  измерени  использовать нелинейность зависимости магнитной индукции в проволоке от напр женности пол .The essence of this invention is that in the already known device for measuring a constant magnetic field using a ferromagnetic wire fed by alternating current and carrying a multi-turn winding, and an measuring instrument of alternating current, according to the indications of which the value of the magnetic flux passing along the wire, the measuring device is included in the circuit of the indicated winding in order to use the nonlinearity of the dependence of the magnetic induction in the wire on the field strength for the measurement.

На чертеже изображена электрическа  схема предлагаемого устройства . Цифрой 7 обозначена ферромагнитна  проволока, цифрой 2 - катушка, напр жение с которой подаетс  на детекторное устройство. Применение проволоки из лгеталла, обладающего высокими магнитными свойствами, позвол ет, без вс кого усилени  напр жени , измер ть Л1алые магнитные пол . Цифрой 3 обозначен обычный ламповый генератор, питающий проволоку переменным током звуковой частоты. В первол положении трехполюсного переключател  4 гальванометр излгер ет напр жение накала лампы. Во втором положении производитс  измерение даагнитного пол . Третье положение  вл етс  рабочим и служит дл  определени  пол рности пол . Дл  этой цели через катущку 2 пропускаетс  посто нный ток, создающий АН вдоль проволоки.The drawing shows the electrical circuit of the proposed device. The number 7 is the ferromagnetic wire, the number 2 is the coil, the voltage from which is fed to the detector device. The use of a highly magnetic-lined metal wire makes it possible to measure flux magnetic fields without greatly increasing the voltage. The number 3 denotes a conventional tube generator, feeding the wire with an alternating current of audio frequency. In the first position of the three-pole switch 4, the galvanometer detects the lamp voltage. In the second position, the measurement of the magnetic field is performed. The third position is operative and serves to determine the polarity of the field. For this purpose, a constant current is passed through the coil 2, which creates an AN along the wire.

Переключатель 5 служит дл  переключени  щкал прибора. К прибору присоедин етс  кабель (длиной около 1,5м), заканчивающийс  «щупом , который содержит проволоку и катущку.Switch 5 serves to switch the instrument chords. A cable (about 1.5 m in length) is connected to the device, terminating in a probe that contains a wire and a roller.

Предлагаемый прибор обладает следующими достоинствами:The proposed device has the following advantages:

1)он  вл етс  компактным, легким и удобным в эксплоатации техническим прибором дл  измерени  магнитных полей;1) it is compact, lightweight and convenient to operate with a technical device for measuring magnetic fields;

2)определение магнитного пол  производитс  путем отсчета показани  гальванометра без вс ких предварительных регз-лировок, установок, вычислений и т. п.;2) the determination of the magnetic field is made by counting the readings of the galvanometer without any preliminary registers, installations, calculations, etc .;

3)прибор не содержит каких-либо вращающихс  деталей;3) the device does not contain any rotating parts;

4)«щуп прибора, име  небольшие размеры, позвол ет производить замеры в сравнительно сильно неравномерных пол х.4) The instrument probe, having a small size, allows measurements to be made in relatively strongly uneven fields.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  измерени  посто нного магнитного пол  с применением ферромагнитной проволоки, питаемой переменным током и несущей многовитковую обмотку, и измерительного прибора переменного тока, по показани м которого суд т о величине магнитного потока, проход щего вдоль проволоки отличающеес   телМ что измерительный прибор включен в цепь указа;: ной обмотки с тем чтобы дл  измерени  использовать нелинейность зависимости магнитной индукции в проволоке от напр женности пол .A device for measuring a constant magnetic field using an ferromagnetic wire fed by alternating current and carrying a multi-turn winding, and an measuring device of alternating current, according to indications of which the magnitude of the magnetic flux passing along the wire different from the wire is measured ;: Noise winding in order to use for measurement the nonlinearity of the dependence of the magnetic induction in the wire on the field strength.