Датчики электромагнитного поля

Магниторезистивные датчики обладают чрезвычной чувствительностью. Например, такие датчики компании Honeywell позволяют измерять чрезвычайно слабые магнитные поля (от 30 мТл) с последующим их преобразованием в выходное напряжение. Это обеспечивается за счет совмещения компенсационной и модулирующей катушки [14]. Также магниторезистивные датчики обладают компактностью, высокой надежностью, малой постоянной времени, хорошей ориентационной характеристикой, отсутствием зависимости от расстояния между магнитом и датчиком. Однако, как и магнитоиндуктивные датчики имеют ограниченный динамический диапазон. В таблице 3 приведены основные параметры магниторезистивных датчиков.

Сравнительно низкая стоимость, широкий выбор на рынке обуславливают их широкое применение в магнитометрии.

Таблица 3 - Параметры магниторезистивных датчиков

Минимальное разрешение, мкТл

0,4-0,85

Число одновременно регистрирующих составляющих МП

1-2

Динамический диапазон, мкТл

(0,2-1)

Потребляемая мощность, мВт

30-90

4) Феррозондовый преобразователь магнитного поля, или феррозонд, предназначен для измерения и индикации постоянных и медленно меняющихся магнитных полей и их градиентов. Действие феррозонда основано на изменении магнитного состояния ферромагнетика под воздействием двух магнитных полей разных частот. В простейшем варианте феррозонд состоит из ферромагнитного сердечника и находящихся на нем двух катушек: катушки возбуждения, питаемой переменным током и измерительной (сигнальной) катушки. Сердечник феррозонда выполняется из материалов с высокой магнитной проницаемостью. На катушку возбуждения от специального генератора подается переменное напряжение с частотой от 1 до 300 кГц (в зависимости от уровня параметров и назначения прибора) [15]. В отсутствие измеряемого магнитного поля сердечник под действием переменного магнитного поля Н, создаваемого током в катушке возбуждения, перемагничивается по симметричному циклу. Изменение магнитного поля, вызванное перемагничиванием сердечника по симметричной кривой, индуцирует в сигнальной катушке ЭДС, изменяющуюся по гармоническому закону. Если одновременно на сердечник действует измеряемое постоянное или медленно меняющееся магнитное поле, то кривая перемагничивания меняет свои размеры и форму и становится несимметричной. При этом изменяется величина и гармонический состав ЭДС в сигнальной катушке. В частности, появляются четные гармонические составляющие ЭДС, величина которых пропорциональна напряженности измеряемого поля и которые отсутствуют при симметричном цикле перемагничивания [15].

Процедура юстировки преобразователя позволяет в достаточной для практики степени исключить влияние на выходной сигнал пространственную ориентацию преобразователя относительно силовых линий магнитного поля Земли. Кроме этого преобразователь располагают конструктивно на вращающейся оси с тем, чтобы под собственным весом он всегда занимал вертикальное положение относительно земной поверхности, что целесообразно по двум причинам: во-первых силовые магнитные линии природного поля направлены под углом 40º к поверхности Земли и градиент поля от вносимых ферромагнитными предметами искажений будет максимален при сближении направления природного поля с осью преобразователя, во-вторых такое естественное расположение преобразователя снижает погрешности от пространственных колебаний преобразователя [16]. Феррозондовый преобразователь является векторным прибором, т.е. выходной сигнал преобразователя зависит от величины и направления приложенного поля. Это позволяет получать дополнительную информацию об ориентации и размерах скрытого ферромагнитного объекта. Общие параметры феррозондовых преобразователей приведены в таблице 4.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие стьтьи в тему

Разработка систем автоматического регулирования
Основы теории управления - одна из дисциплин, образующих науку об управлении. Эта наука в последние годы распространила свое влияние не только на системы управления технического характера (станки, роботы, самонаводящиеся ракеты, беспилотные самолеты, космические аппа ...

Разработка измерительного преобразователя
Современная экономика характеризуется широкой интеграцией передовых технологий, в том числе и в области промышленной электроники. Мировая тенденция - тесное сотрудничество разработчиков элементной базы, электронных систем и аппаратуры, т. е. объединение научно-технических потенциал ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2019 : www.techelements.ru