МАГНИТОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

16 августа 2010

Нарыжнова З.В., Казаков В.Ю. Томский политехнический университет, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30

Разрабатываемая измерительная система предназначена для исследования характеристик ускоряющего магнитного поля бетатрона.

Измеряется проекция Bn вектора магнитной индукции B на некоторую ось n, которая

связана с катушкой первичного преобразователя:

Bn = (B*n0), где n0 – единичный вектор, направленный вдоль оси n катушки. Далее предполагается, что катушка первичного магнитного преобра-

210

1

зователя зафиксирована в пространстве и не меняет своей ориентации (n0 = const). Переменное магнитное поле имеет характер периодических импульсов частотой порядка 400 Гц. Величина магнитной индукции |Bn| достигает значения 0.1 Т, что соответствует магнитным полям средней силы [1].

Структурная
схема магнитометрической системы представлена на рис. 1.

Рис. 1 Измерительная система состоит из аналоговой и цифровой частей. Имеется 11 аналоговых каналов, которые соответствуют вложенным виткам плоской катушки. Каждому каналу соответствует своя передаточная функция.

Аналоговая
часть системы

В качестве первичного используется пассивный индукционный магнитометрический преобразователь, основанный на использовании явления электромагнитной индукции. В контуре, пронизываемым потоком магнитной индукции Ф(t) возникает эдс электромагнитной индукции e(t):

(1)

e(t)

d Bср(t) Sw

dt

где S – площадь витка, w – количество витков, Bср (t) – средняя магнитная индукция по площади витка.

Рис. 2 На рис. 2 приведена структурная схема аналоговой части магнитометрической системы. Здесь передаточная функция ИЛ - соответствует закону электромагнитной индукции (1) и имеет вид: Wi= - S w p.

*>

-#ь

I

w 2

(2)

1+RCp+LCp2 где R – активное сопротивление катушки, L – индуктивность катушки, C – собственная емкость катушки. W3 –
соответствует делителю с коэффициентом 1÷20 и имеет вид: W3=0.05. Результирующая передаточная функция аналогового канала имеет вид: W = W1W2 W3, т.е.

-Kp

W

К= 0.05 S w (3)

1+ RCp+ LCp2

Статьи по теме:

No related posts