гнітометрів, в основу роботи датчиків яких покладено ефект реакції магнітної проникності пермаллоя сердечників на дію постійного магнітного поля Землі при живленні їх змінним струмом.
Ферозондовий перетворювач магнітного поля, або Ферозонд, призначений для вимірювання та індикації постійних і повільно мінливих магнітних полів та їх градієнтів. Дія Ферозонд заснована на зміні магнітного стану феромагнетика під впливом двох магнітних полів різних частот. Залежно від величини напруги, що подається Ферозонд може працювати за принципом пік-типу та другої гармоніки. Прилади, що працюють за принципом другої гармоніки, одержали більш широке застосування (3).
Феромагнітні зонди характеризуються:
високою чутливістю-мінімальна зміна вимірюваного елемента поля, яке здатний зареєструвати прилад при зміні силової компоненти, чутливість у кращих приладів складає 1 нТл, для кутовий величини - 01 сек;
можливістю точної (0,1%) калібрування;
малим температурним коефіцієнтом, менше 0,01 нТл / град. Цельсія в діапазоні температур від - 20 до +50 град. цельсія
низьким рівнем власних шумів;
невеликими розмірами (10-20 см) і масою (1-2 кг з вимірювальним блоком);
малим енергоспоживанням (2).
На рис. 1 схематично показані деякі варіанти конструкцій Ферозонд.
Рис. 1
У найпростішому варіанті Ферозонд складається з феромагнітного сердечника і перебувають на ньому двох котушок: котушки збудження, що живиться змінним струмом та вимірювальної (сигнальної) котушки. Сердечник Ферозонд виконується з матеріалів з високою магнітною проникністю. На котушку збудження від спеціального генератора подається змінна напруга з частотою від 1 до 300 кГц (залежно від рівня параметрів і призначення приладу). У відсутність вимірюваного магнітного поля сердечник під дією змінного магнітного поля Н, створюваного струмом в котушці збудження, перемагнічується по симетричному циклу. Зміна магнітного поля, викликане перемагнічуванням сердечника за симетричною кривою, індукує в сигнальній котушці ЕРС, що змінюється за гармонійним законом. Якщо одночасно на сердечник діє вимірюване постійне або повільно змінне магнітне поле Але, то крива перемагнічування змінює свої розміри і форму і стає несиметричною. При цьому змінюється величина і гармонійний склад ЕРС в сигнальної котушці. Зокрема, з'являються парні гармонійні складові ЕРС, величина яких пропорційна напруженості вимірюваного поля і які відсутні при симетричному циклі перемагнічування.
Ферозонд поділяються на:
стрижневі одноелементні (а)
диференціальні з розімкненим сердечником (б)
диференціальні із замкнутим (кільцевих) сердечником (в).
Диференціальний Ферозонд (рис. б, в), як правило, складається з двох сердечників з обмотками, які з'єднані так, що непарні гармонійні складові практично компенсуються. Тим самим спрощується вимірювальна апаратура і підвищується чутливість Ферозонд. Ферозонд відрізняються дуже високою чутливістю до магнітного поля. Вони здатні реєструвати магнітні поля з напруженістю до 10-4-10-5 А / м (~ 10-10-10-11 Тл).
Сучасні конструкції Ферозонд відр...
