Результаты экспериментальных исследований

Находясь в измеряемом магнитном поле магнитооптический материал находится в насыщении. Создавая магнитное поле компенсационной катушкой, возвращаем напряженность общего магнитного поля в рабочую точку на калибровочной кривой (рисунок 2.2.1).

Рисунок 2.2.1. Принцип работы компенсационного датчика

В этом случае измеряемое внешнее магнитное поле будет равно Н_вн=Н_р+Н_к, где Н_р – выбранная рабочая точка на калибровочной кривой H_вн=f(U_кат). В приведенном ниже рисунке 2.2.2 приведены результаты внешнего магнитного поля, измеренные компенсационным датчиком (Н_кк) и датчиком Холла (Н_вн). В приложении Д приведены измеренные численные значения внешнего магнитного поля датчиком Холла и разработанным компенсационным датчиком. Для каждого измеренного значения приводится ошибка измерения (четвертый столбец).

Рисунок 2.2.2. Значение измеренных внешних магнитных полей: красная линия на графике - величины полей измеренные компенсационным датчиком; синяя линия на графике - величины полей измеренные датчиком Холла

Использование оптического волокна дает возможность измерять магнитные поля на существенном удалении. На рисунках (2.2.3 и 2.2.4) показаны предлагаемые конструкции волоконного магнитооптического компенсационного датчика магнитных полей.

Рисунок 2.2.3. Схема конструкции датчика, работающего на основе Y-образного разветвителя, состоящего из: 1 – лазер, 2 – линза, 3 – Y-образное волокно, 4 – МОМ, 5 – компенсационная катушка, 6 – фотоприемник, 7,8 – блок питания для компенсационной катушки, 9 – зеркальное покрытие на МОМ

Рисунок 2.2.4. Схема конструкции датчика, работающего на прохождении света, состоящего из: 1 – лазер, 2 – линза, 3 – Y-образное волокно, 4 – МОМ, 5 – компенсационная катушка, 6 – фотоприемник, 7,8 – блок питания для компенсационной катушки

Заключение

Разработана и изготовлена конструкция компенсационного магнитооптического датчика магнитных полей, диапазон измеряемых полей определяется не параметрами феррит-гранатовой пленки, а параметрами компенсационной катушки, что позволяет существенно расширить диапазон измеряемых полей.

1. Приведены результаты измерения магнитного поля компенсационным датчиком и датчиком Холла. Показано, что расхождение в результатах измерения находятся в рамках допустимого.

2. Малые расхождения в показаниях дают возможность использовать датчик для измерения магнитных полей.

3. Предложены варианты конструкции датчиков магнитного поля с использованием оптического волокна.

4. Полученные экспериментальные данные могут представлять интерес для разработчиков оптоэлектронных устройств.