Устройство для измерения магнитнойвосприимчивости — SU 851296 (original) (raw)
Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,с присоедииеииетитзаявкиЮ 6 01 Н 33/16 Государственный комитет СССР но ледам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения оДнепропетровский ордена Трудо ого красного, Знаме)игосударст(71) Заявитель венный университет им;3430:летия воссойиненияУкраины с Россией(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИИ%ИВОСТИИзобретение относится к магнктнйм измерениям резонансными методами и может быть использовано Для измерения магнитной восприимчивости слабо- магнитных веществ и материалов. Известны устройства, содержащиеавтогенератор с колебательным контуром, индуктивность которого является ц)датчиком. К выходу автогенератораподключен частотомер. При внесениимагнитной среды в поле датчика кн"дуктивность последнего увеличивается, что приводит к уменьшению частотыт 5колебаний автогенератора. Измеряячастоту, судят о магнитной восприимчивости среды 1,Недостатком таких устройств явля-,ется невысокая чувствительность, 2 Ообусловленная тем, что изменениечастоты определяется только лишьизменением индуктквности колебательного кбнтура,Известно также устройство, состоя" 25щее из автогенератора с внешнейобратной связью, колебательного контура, содержащего индуктивный датчикри частотомера-периодомера. При внесении среды в поле датчика период 2колебаний автогенератора изменяется, что позволяет судить о х среды 21.Недостатками УКазанного устройства являются невысокая чувствительность, обусловленная тем, что изменение периода колебаний определяется только лишь изменением индуктивной ветви колебательного контура, а также нелинейная зависимость периода колебаний.т от-магнитной восприимчивости х среди.Цель изобретения - повыщение чувствительности и получение линейной зависимости периода колебаний бт магнитной восприимчивости.Указанная-цель достигается тем, что в устройство, содержащее авто- генератор с индуктивным датчиком в колебательном контуре и цифровой измеритель периода колебаний, введены второй индуктивный датчик, гиратор с управляемой проводимостью гирации, выполненный на трех транзисторах н двух управляемых напряжением резисторах, а также линейный преобразователь частота"напряженке, пркчем гкратор включей между двумя .индуктивными датчиками, а к колебательному контуру автогенераторарегистрируются цифровым измерителем15 периода колебаний, шкала которого 20 может быть проградуирована непосред,;ственно .в единицах магнитной воспри.имчивости.Предлагаемое устройство позволяетповысить его чувствительность и 25 получить линейную зависимость периодаколебаний от магнитной восприимчивости,исследуемой среды. формула изобретения ЗО(2) 35 40 45 50 55 подключены входы цифрового измерителя периода колебаний и преобразователя частота-напряжение, выход которого соединен с управляющими электродами управляемых напряжением резисторов.На чертеже приведена структур, ная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит автогенератор 1 на туннельном диоде, индуктивный датчик 2, являющийся элементом -колебательного контура, гиратор 3 на трех биполярных транзисторах 4, 5 и 6 и двух управляемых резисторах 7 и 8 на полевых транзисторах с резисторами 9 - 12 обратной связи, второй индуктивный датчик 13, линейный преобразователь частота-напряжение 14 и цифровой измеритель 15 периода колебаний.Гиратор 3 включен между двумя индуктивными датчиками 2 и 13. Такая система образует активный колебательный контур, индуктивной ветвью которого является индуктивность датчика 2, а емкостной ветвью - емкость С, имитируемая гиратором 3 в точках 16 и 17, равнаяС= С( (1) где Ьз - индуктивность датчика 13;С - проводимость гирации. Период колебаний Т автогенератора с активным контуром определяется известной формулой где(.,1 - индуктивность датчика й,ЪПри равенстве Ь = Ь = Ь получимТ = 2 ВЬС (3)Значение проводимости гирации С в данном случае определяется величиной резисторов 7 и 8, причем1где й = В 7 = В 8 (здесь В 7 и й 8 сопротивление управляемЫх резисторов 7 и 8 соответственно)Так как В = Й, где О - выходное напряжение преобразователя частота- напряжение 14, то всякое изменение частоты колебаний автогенератора вызывает изменение проводимости гирации С, а также, как следует из виражения (3), изменение периода колебаний.Устройство работает следующим образом.При внесении контролируемой слабо- магнитной среды индуктивности датчи- ков 2 и 13 увеличиваются прямо пропорционально значению х среды. Так как Ь=1 4 (х), то из выражения (3) следует, что период колебаниЯ автогенератора 1 линейно увеличится в зависимости от величины магнитной восприимчивости среды. При этом линейность зависимости Т = Й(х) сохраняется в неограниченном диапазоне изменений х. Увеличение индуктивностей Ь,1 и Ь приводит к уменьшению1 Ъчастоты колебаний, что вызывает уменьшение напряжения 0 на выходе преобразователя частота-напряжение 14. Это приводит также к уменьшению сопротивлений В 7 и В 8 управляемых резисторов 7 и 8, что, как следует из выражения (4), увеличивает прово.- димость гирации С и, как следствие,еще больше увеличивает период колебаний Т автогенератора 1. Изменения Т Устройство для измерения магнитной восприимчивости, содержащее автогенератор.с индуктивным датчикомв колебательном контуре и цифровойизмеритель периода колебаний, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения чувствительностии получения линейной зависимостипериода колебаний от магнитной восприимчивости, в него введены второйиндуктивный датчик, гиратор с управляемоЯ проводимостью гирации, выполненный на трех транзисторах и двухуправляемых напряжением резисторах,а также линейный преобразовательчастота-напряжение, причем гираторвключен между двумя индуктивнымидатчиками, а к колебательному контур),автогенератора подключены входицифрового измерителя периода колебаний и преобразователя частота-напряжение, выход которого соединенс управляющими электродами управляемых напряжением резисторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы для научных исследований," 1970, 9 5, с. 3-8.2, фГеофизическая аппаратураф,1973, 9 51, с. 23-26.851296 Составитель Е. ДанилинаМитровКа Техред И. Астожка Корректор И, демчик Редакто Заказ 6347/64/5 Ужгород, Ул. Проектная, 4 иап ППП Патент 1,Тираж 732ВНИИПИ Государственного. по делам изобретений и113035, Москва, 3-35, Раушс Подписномитета СССРткрытийя наб., д, 4