Квантові перетворювачі

Принцип дії квантових перетворювачів базується на вибірковому поглинанні або випромінюванні електромагнітних хвиль речовиною, яка знаходиться в магнітному полі.

Викоритовуються у вимірювальній техніці завдяки дуже високій стабільності коефіцієнта перетворення.

Це дозволяє установити зв’язок між частотою електромагнітних коливань та значеннями перетворюваних величин.

Перевага над іншими перетворювачами: дуже висока стабільність коефіцієнта перетворення.

Розглянемо схему перетворювача напруження магнітного поля Н₀ в частоту w.

1 – спектральна лампа;

2 – катушка контура;

3 – ВЧ геннератор;

4 – лінзи;

5 – ампула з робочою речовиною;

6 – фотодіод;

7 – радіочастотна катушка;

8 – генератор радіочастоти;

9 – підсилювач.

Під дією ВЧ поля генератора збуджується газовий розряд в спектральній лампі, яка здійснює потичну накачку робочої речовини для створення переважливої орієнтації спінових моментів атомів та утворення макроскопічного магнітного моменту М робочої речовини.

.

Одночасно світло виконує функцію носія інформації про значення моменту М. Світловий потік на виході ампули з робочою речовиною, промодульований частототою, з допомогою фотодіода перетворюється в електричні коливання, частота яких залежить від вимірюваної напруженості Н₀.

Похибка такого перетворювача складає приблизно 10^-4 %.

Розглянемо перетворювач: струм – напруженість:

Рис. Перетворювач електричного струму в напруженість

магнітного поля.

Це круглий шинопровід з отвором для проходження робочої речовини.

При проходженні струму по шинопроводу в його отворі, яке розміщено паралельно осі, утворюється однорідне магнітне поле. Індукція цього поля буде: ,

де: І – струм шинопроводу;

m - магнітна проникливість.

Використання такого перетворювача дозволило побудувати прилад для вимірювання струму в межах 2…100 кА з похибкою не більше 0,05%.

Дата добавления: 2014-01-15