15. Феррозонды.

Используются для измерения малых магнитных полей. На рисунке изображена схема дифференциального феррозонда, состоящая из двух ферромагнитных сердечников 1 и 2 из железоникелевого сплава, на каждом из которых имеется модулирующая обмотка с числом витков W₁. Обмотки питаются от источника переменного тока. Обмотки включаются последовательно, но встречно, так , что создаваемые ими переменные магнитные потоки сдвинуты на 180⁰ .

А

Оба сердечника с модулирующими обмотками охватывает измерительная обмотка с числом витков W₂. При идентичности сердечников вследствие встречного включения модулирующих обмоток в измерительной обмотке не будет индуктироваться ЭДС.

Напряженность переменного магнитного поля

Таким образом материал в сердечниках работает в режиме рис.в) раздела 6.6. Магнитная проницаемость обоих сердечников изменяется одинаково и два раза за период возрастает до максимального значения.

Если феррозонд пометить в постоянное магнитное поле с индукцией В_х, то условно можно считать, что в это поле дважды за период вносится концентратор поля и возникающие импульсы наводят ЭДС в измерительной обмотке.

Наиболее широкое применение получили феррозонды с продольным возбуждением с разомкнутой (рис.А) или замкнутой (рис.В) магнитной цепью.

В

Для измерения сильных полей применяется метод уравновешивания , при котором феррозонд используется в качестве преобразователя неравновесия.

Феррозонды применяются для измерения магнитной индукции слабых постоянных и медленно изменяющихся ( с частотой не более 100 Гц ) магнитных полей, для измерения углов между какими-либо осями объекта и вектором магнитной индукции, для обнаружения ферромагнитных объектов, для изменения магнитной восприимчивости и магнитного момента слабомагнитных веществ.

Благодаря высокой чувствительности, простоте конструкции, малым габаритам и высокой надежности феррозондовые преобразователи широко используются в качестве портативных авиационных и ракетных тесламетров, градиентометров и угломеров, при исследовании магнитного поля Земли, космического пространства, в магнитных системах навигации и ориентации, магнитной дефектоскопии и при поиске полезных ископаемых.

16. Эффект Доплера.

Эффект Доплера описывает сдвиг частоты сигнала в зависимости от относительности движения источника и приемника. Так, волна посланная источником, которая удаляется о приемника будет приниматься им на меньшей частоте по сравнению с частотой волны о неподвижного источника. Если же приемник приближается к неподвижному источнику, то частота принимаемая им волны будет больше по сравнению ситуацией с неподвижным приемником. Этот эффект был открыт в 1842 году Доплером. Возможны ситуации когда приемник неподвижен, а источник приближается и когда источник неподвижен, а приемник удаляется.

1-ый случай: источник движется приемник неподвижен. Допустим, источник излучающий импульсы с периодом Т, движется со скоростью  по направлению к покоящемуся источнику.

Рисунок

В момент времени t = 0 расстояние между источником и приемником равно L. Первый импульс достигает приемника в момент времени , где U – скорость волны. Второй импульс будет послан приемнику в момент времени t = T, когда расстояние между источником и приемником будет:

Таким образом, второй импульс достигнет приемника в момент времени .

Таким образом, когда источник движется по направлению к преемнику, частота регистрируемого сигнала увеличивается на величину , называемого доплеровским сдвигом частоты.

Наоборот, когда источник движется от приемника, частота регистрируемого сигнала увеличивается в соответствии с выражением:

В случае движения источника при неподвижном приемнике эффект Доплера возникает из-за того, что изменяется длина волны, распространяющейся от источника к приемнику (частота волны).

2 – ой случай: приемник движется, а источник неподвижен.

Рисунок

В этом случае длина волны не изменится, а доплеровский сдвиг частоты возникает из-за того, что изменяется скорость волны W по отношению к приемнику.

-в случае движения по направлению к источнику

-движение приемника от источника

Применение: позволяет изучать скорость источников излучения или рассеивающих волны объектов и находит широкое практическое применение.