Исследование характеристик электромагнитного датчика при переменном магнитном поле.
Исследования проводиться при коэффициент усиления ИУ Кус=100 и Кус=1000, полоса пропускания устанавливается либо 5 Гц либо 50 Гц.
На рисунке 13 приведена структурная схема для исследования чувствительности электромагнитного датчика.
Рисунок 13 — Структурная схема исследовании
Измерение переменного магнитного поля было откалибро-
вано с помощью микротесламетра, магнитное поле создавалось с помощью электромагнита.
Питание датчика производилось электрическим сигналом от генератора, имеющим форму периодической последовательности прямоугольных импульсов. Частота следования импульсов F=10 Гц, , амплитуда импульсов U=10В. Принципиальная схема ИУ приведена в приложения.
Исследования при коэффициент усиления ИУ Кус=100.
Результаты исследовании приведены на таблице 9.
Таблица 9 – Результаты исследовании
В,мкТл |
0 |
1 |
2,5 |
6 |
10 |
Uвых,мВ |
2 |
0,5 |
1,2 |
3 |
5 |
Зависимость напряжения на выходе ИУ от магнитного поля на входе датчика приведена на рисунке 14.
Рисунок 14 — Зависимость напряжения на выходе ИУ от магнитного поля
Исследования при коэффициент усиления ИУ Кус=1000:
Результаты исследовании приведены на таблице 10.
Таблица 10 – Результаты исследовании
В,мкТл |
0 |
1 |
2,5 |
6 |
10 |
Uвых,мВ |
2 |
4,2 |
10,5 |
25,2 |
40 |
Зависимость напряжения на выходе ИУ от магнитного поля на входе датчика приведена на рисунке 15.
Рисунок 15 — Зависимость напряжения на выходе ИУ от магнитного поля
Анализ полученных результатов исследования.
Чувствительность ЭД S. =4мВ/мкТл, порог обнаружения составляет 500 нТл. В результате можно сказать, что электромагнитный датчик более чувствителень чем датчик Холла.
Основные результаты работы
Произведен анализ возможных вариантов построения прибора.
Разработан экспериментальный макет ИУ со следующими параметрами: коэффициент усиления усилителя регулируемым равной либо 100 либо 1000 полосу пропусканию равной либо 5 Гц либо 50 Гц.
Разработана конструкция ИУ и топологии печатных плат в программной среде Sprint-Layout 5.0 R;
Были рассчитаны основные характеристики; изготовлен и настроен ИУ;
Исследованы характеристики ИУ на соответствие требованиям задания: (коэффициент усиления усилителя и АЧХ активного фильтра);.
Получены результаты исследования предельных чувствительностей датчиков слабых магнитных полей.
По теме диссертации автором опубликованы следующая основная работа:
Н.Б. Сабыров, Б.И. Авдоченко. Инструментальный усилитель для исследования магнитных датчиков // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 13–15 мая 2015 г. – Томск: В-Спектр, 2015: В 5 частях. – Ч. 1. – 360 с. ISBN 978-5-91191-284-0 (Ч. 1) c.44-47.