автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Разработка и исследование метода и автоматизированных средств измерения дипольных магнитных моментов удлиненных тел интегрированием проходных характеристик магнитного потока

ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ -НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ имени Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДИПОЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ УДЛИНЕННЫХ ТЕЛ ИНТЕГРИРОВАНИЕМ ПРОХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНОГО ПОТОКА

Специальность 05.11.05 - Приборы и методы измерения

На правах рукописи

УРБАНОВИЧ Юлиан Александрович

электрических и магнитных величин

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена во Всероссийской ордена Трудового 'Красного Знамени научно-исследовательском институте метрологии им. Д.И.Менделеева.

Научный руководитель; доктор технических наук, старший научный сотрудник Ст,аев В.А,

Официальные оппоненты; - доктор технических наук, старший научней

ведущее предприятие: Санкт-Петербургский филиал ИЗМИРАН

Защита диссертации состоится 1994г. а 1С часов

на заседании Специализированного совета KC4i.03.0i при Всероссийской ордена Трудового Красного Знамени научно-исследо-затольский институт метрологии им, Л.И.Менделеева по адресу: 155005. г.Санкт-Петербург, Московский пр., 19.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ВНИИМ ¡ш. Л.Я.Менделеева .

сотрудник С.А.Скородумов

кандидат технических наук, старший научней

сотрудник Б.А.Щеглов

Г. А Г:

Учений секретарь Специализированного' совета к.т.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы, В настоящее время в целом ряде отраслей науки, техники и промышленности, таких как геология, судостроение, авиакосмическая промышленность и др., при разработке и эксплуатации образцов новой техники возникает необходимость определять значение и направление напряженности магнитного поля (МП) тела а заданной точке пространства, ня плоскости или а заданном объеме вблизи данного тела. Подобные задачи возникают всегда, когда необходимо оценить влияние магнитного поля носителя (корабля, самолета, спутника и т.п.) на магниточувствительные датчики магнитометрических приоров, установленных на носителе. Кроме того, тело, имеющее остаточную намагниченность, взаимодействует с внешним МП. В результате (например, в случаях с искусственными спутниками Земли) моает возникнуть ошибка в ориентации спутников в пространстве по МП Земли.

МП тела, в свою очередь, обусловлено как намагниченностью самого тела, так и токами, протекающими а приборах и устройствах, которыми оснащено рассматриваемое тело (корабль, самолет,спутник).

Интегральной характеристикой намагниченного тела может быть магнитный момент (ММ) тела, который равен объемному интегралу от намагниченности тела, и УН, обусловленный токами устройств и приборов, которыми сснапено рассматриваемое тело.

Другими словами, Ш является одной из ваааейаих физических величин, определяющих напряаенноеть МП тэла з пространстве.

При разработке образцов новой техники, создании новых видов продукции я повышении их качества все более аироко внедряются новые маломагнитные материалы, что повышает требования к точности определения контролируемых параметров и метрологическим характеристикам средств измерений (СИ) ММ.

Таким образом, одним из важнейших контролируемых параметров физических тел - источников МП, является ЬШ и, з частности, его дипольный магнитный момент (ДУШ.

Известные методы измерения ДМ?,! могут быть разделены на магнитометрические методы и методы интегрирования магнитного потока.

Следует отметить, что магнитометрические методы измерения ДОМ не могут обеспечить высокую точность при измерении ДОМ слабомагнитных, крупногабаритных или удлиненных тел.

Метод определения ДММ при интегрировании иагнитного потока источника ДМУ разработан Н.Юолядиным, В ряде работ показано преимущество метода интегрирования иагнитного потока при определении ДО удлиненных тел в присутствии магнитных помех перед магнитометрическими методами.

К недостаткам метода интегрирования магнитного потека следует отнести: сложность конструкции первичного измерительного преобразователя (ПИП); отсутствие средств автоматизации сбора и обработки информации при проведении измерений; значительные погрешности измерения двух (из трех) ортогональных компонент вектора ДММ.

Эти недостатки не позволяют более широко внедрять СИ ДММ, основанные на методе интегрирования магнитного потока.

Анализ методов и СИ ДММ позволяет оценить метод интегрирования магнитного потока как наиболее перспективный для удлиненных, маломагнитных или крупногабаритных изделий (тел) при наличии магнитных помех (в условиях промышленных предприятий).

Все эти обстоятельства определяют актуальность дальнейшего совершенствования СИ для определения ДММ методом интегрирования иагнитного потока.

Цель работы - разработка и исследование метода и автоматизация средств измерения дипольных магнитных моментов удлиненных тел интегрированием проходной характеристик'? магнитного потока. Это позволит улучшить и упростить конструкций ПИП, включить в состав СИ средства автоматизации сбора и обработки информации при проведении измерений, снизить погрешность определения ортогональных компонент вектора ДШ.

Задача исследований. Для достижения поставленной цели необходимо; провести критический обзор существующих методов и СИ ДММ; выделить наиболее перспективный из них; провести теоретические исследования, на основании которых сформировать задачи совершенствования выбранного метода и СИ ДММ; исследовать возможность определения, при использовании выбранного метода, точки приложения вектора ДММ для источника в виде ДММ.

Методы всследовашй. В диссертационной работе применены теоретические и экспериментальные методы исследований. Теоретические методы основаны на привлечении аппарата интегрального исчисления и математической физики. Анализ погрешностей определения компонент вектора ДШ, исследование возможности нахождения точки приложения вектора ДММ проводились численными методами с использованием ЭВМ.

Зкспериментальные исследования позволили подтвердить: результаты численного анализа погрешностей определения компонент вектора ДММ, рассчитанное значение основной приведенной погрешности, правильность выбора средств автоматизации СИ, работоспособность алгоритма и программы автоматизации сбора и обработки результатов измерений.

Научная новиана. Получена формула расчета магнитного потока источника ДММ через произвольный контур, состоящий из конечного числа линейных отрезков, Формула получена в виде, который удобен для построения алгоритма расттета магнитного потока от источника ДММ через любой контур, заданный а пространстве аналитически.

Предложена, разработана и исследована схема расположения измерительных обмоток ГМП, позволяющего определять компоненты зекто-ра ДММ без пгрешностей, обусловленных смешением точки приложения ЛММ относительно геометрического центра ПИ! и влиянием одной поперечной компоненты вектора ДО на результат определения другой.

Предлоген, разработан и исследован помехозащищанный ПИП. Из проведенного анализа зависимостей магнитных потоков помехи, пронизывающих измерительные обмотки ПИП, сделан вывод о невозможности полной компенсации сигнала помехи и нецелесообразности настройки ГОШ на конкретную помеху при помоши резисторов, шунтирующих измерительные обмотки ПИП,

На основании анализа уравнений измерения магнитных потоков источника МП, носящего характер да, сформулированы необходимые и достаточные условия для построения ПИП, позволяющего определять координаты точки приложения вектора ДММ при измерении его магнитных потоков. Предлоген, разработан и исследован численными методами с использованием ЭЗМ ПИП, поззоляюшШ определять координаты теки приложения вектора ДММ.

Практическая ценность. Разработаны алгоритм и создана программа расчета магнитного потока источника ЛММ через произвольный контур, состоящий из конечного числа линейных отрезков. Разработан, создан и исследован ПИП с новой схемой расположения измерительных обмоток. Предложенный ПИП позволяет проводить определение компонент вектора ДММ с меньшими погрешностями (на 10 - 15%) по сравнению с существующим ПИП. Разработан, создан и исследован ПИЛ, позволяющий определять координаты точки приложения источника ДММ при измерении его магнитных потоков. Разработаны алгоритм и программа сбора и обработки информации при определении компонент ДММ методом интегри-

■ -3-

рования проходных характеристик. Показано, что использований средств автоматизации эксперимента позволяет существенно повысить производительность труда при определении компонент ДММ и снизить погрешность их определения на 5 - 8%.

Разработанный ПИП для определения ДММ удлиненных тел методом интегрирования проходных характеристик магнитного потока отличается простотой конструкции и высокими метрологическим характеристиками. ,

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсувдались и были одобрены на: Международном совещании-семинаре "Обеспечение магнитной чистоты и электромагнитной совместимости в проекте "Марс-94", г. Ленинград, 1991; на Международной научно-технической конференции "Лк;уалыше проблемы электронного приборостроения", г. Новосибирск, 1992г.

Публикация. По материалам выполненных исследований опубликовано 3 работы, из которых одно изобретение.

Объем я структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения, списка литературы и пяти приложений, Общий объем диссертации 195 стр., в том числе 119 стр. машинописного текста основной части, 33 рисунков (из них 3 фотографии) на 26 стр., 9 таблиц на 9 стр. и 37 стр. приложений. Список литературы содержит 36 наименования на 4 стр.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Новая методика расчета магнитного потока источника ДММ, пронизывавшего произвольный замкнутый контур, состоящий из конечного числа линейных проводников. '

2. Принципы построения и новая схема расположения измерительных обмоток ПИП в методе интегрирования магнитного потока.

3. Результаты применения средств автоматизации на этапе исследовательских работ по созданию ПИП и при сборе и обработке ин-фс-шциг. в ходе проведения экспериментальных работ по определению

да.' - . '■', '

4. Результаты исследования погрешностей и метрологических характеристик ПИП, полученные в ходе проведения экспериментальных работ на измерительной стенде, в состав которого входит ПИП с новой схемой расположения измерительных обмоток.

-7-

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введения рассмотрены актуальность и современное состояние вопроса измерения ДММ, определены требования, предъявляемые к методам и СИ ДМУ. Определены основная цель и задачи диссертационной работы, отмечены научная новизна и практическая ценность результатов.

В главе 1 установлено, что при проведении измерений параметров МП объектов значительный практический интерес представляет знание их вектора ДММ. Наибольшие сложности воэникапт при определении вектора ДММ для объектов, изготовленных из маломагнитных материалов, или объектов удлиненной формы.

Проведен подробный анализ известных методов и средств измерения магнитного момента.

Применение магнитометрических методов для определения вектора ДММ либо приводит к значительным погреаностям (одноточечный метод), либо связано со значительными техническими и финансовыми проблемами (цилиндрический и сферический методы). Сферический метод целесообразно применять только для тел компактной формы.

При определении вектора ДО наибольший практический интерес представляют потоковые методы, в частности, метод интегрирования магнитного потока. Этот метод позволяет проводить определение вектора ДММ объектов, изготовленных из слабомагнитных материалов, и объектов удлиненной форда.

Метод интегрирования магнитного, потока позволяет проводить определение вектора да в присутствии магнитных однородных и неоднородных помех, т.е. обладает значительной помехозащищенностью. К недостаткам метода интегрироаания магнитного потока следует отнести сложность конструкции ПИП (известный ПИП имеет 28 измерительных обмоток сложной формы) и наличие погрешностей при определении двух ортогональных компонент вектора ДММ. Отмечено отсутствие средств автоматизации при проведении измерений вектора ДММ методом интегрирования магнитного потока и при обработке результатов измерений, что приводит к большим зремек-ным затратам и значительным погрешностям определения компонент вектора да (из-за наличия погрешностей обработки результатов измерений).

Отмечена актуальность определения точки приложения вектора ДШ потоковыми методами. Отсутствие информации о точке приложения

вектора ДШ не позволяет правильно оценить погрешности, связанные со смещением объэкта относительно геометрического центра ПИП при расчете в окружающем пространстве вектора индукции МП объекта по результатам определения его вектора ДЫМ.

В главе 2 на основе анализа результатов расчета потока индукции ЫП, пронизывающего замкнутый контур, разработана и обоснована новая схема расположения измерительных обмоток ПИП (рисДа).

Для разработанной схемы расположения измерительных обмоток ПИП получены зависимости, связывающие магнитный поток, пронизывающий измерительные обмотки ПИП, с компонентами вектора ДММ - источника магнитного потока.

На основании полученных зависимостей проведен анализ влияния компонент вектора ДЩ на значения магнитного потока, пронизывающего измерительные обмотки ПИП. Из проведенного анализа следует, что разработанная схема расположения измерительных обмоток ПИП*позволяет проводить измерения продольной (Их) и одной поперечной (Му или Мг) компонент вектора ДШ.

Получены уравнения измерений компонент Мх и Му(!й) вектора ДОЫ при перемещении его вдоль оси X:

м -

1 'х

г/1С

(р(СС0) с\Хо , (!)

1 -+-ЙО

—со «

Ф(х0)с1оСо

, (2)

где ¡¿0- 4а-10~7Гн/ы - магнитная постоянная,

ф(х0) - магнитный поток источника ДММ с координатами (х0,0,0),

пронизывающий измерительные обмотки ПИП.

Предложена схема расположения измерительных обмоток для поме-хозащищенного ПИП (рис,16).

Исходя из условия более удобного соотношения числа витков в измерительных обмотках ПИП, обосновано новое значение отношения размеров образующих внутренней и внешней цилиндрических поверхностей, на которых расположены измерительные обмотки ПИП, равное 1,14 Показано, что предложенное значение удобнее рекомендоваклого ранее.

Рис.1. Простой (а) и поыехоэащищенный (б) первичные измерительные преобразователи

-10В главе 3 подучены формулы (3) и (3'):

N

Ф

(• Т()

(А IА •

Ггч

ГТ

(3)

С учетом того, что = г14.1~ формула (3) может быть за-

писана а виде:

N

М С ГИ * П1

1-С _ _

(АсАы-п)

(а:А^*»г;-и) П'-и

П

. (3')

Формулы (3) и (ЗМ удобны для построения на их основе алгоритма и программы вычисления значений магнитного потока источника ДММ, пронизывающего любой контур, трасса которого состоит из конечного числа линейных отрезков (линейный отрезок контура показан на рис.2&кэлемент)или монет быть задана в пространстве аналитически.

/

Рис.2 Линейный отрезок контура

Разработан алгоритм и на его основе составлена программа численного анализа погрешностей определения поперечных компонент вектора ДММ для предложенной схемы расположения измерительных обмоток ПИП в .зависимости от вида образующей цилиндрической поверхности.на которой расположены измерительные обмотки ПИП. Из анализа результатов расчета по программе получено, что с увеличением числа сторон правильного многоугольника - образующей цилиндрической поверхности, на которой расположены измерительные обмотки ПИП, значения погрешностей определения поперечных компонент вектора ДММ, связанных со смещением точки приложения вектора ДММ относительно геометрического центра ПИП - сНу.г). и влиянием одной ортогональной компоненты (например Му) на результат определения другой - ¿(Му), уменьшаются (рис.3 и рис.4). При этом измерительные обмотки ПИП целесообразно располагать на образующих цилиндрических поверхностях в виде правильных многоугольников с числом сторон че менее !6 или на цилиндрических поверхностях с образующими в виде окружностей, что приводит практически к нулю погревности, связанные со смеаени-ем точки приложения вектора ДММ в плоскости 42 относительно геометрического центра ПИП - <3(у,г), и погрешность, обусловленную влиянием компоненты Му на результат определения компоненты Ш вектора ДММ - сЦМу), при смещении точки приложения вектора ДММ в плоскости относительно геометрического центра ПИП.

Получено уравнение измерения поперечной компоненты вектора ДММ для ПИП, измерительные обмотки которого расположены на цилиндрической поверхности с образующей з виде окружности:

которое по результатам измерения магнитного потока источника ДММ позволяет рассчитать одну из двух поперечных компонент вектора ДММ (например, Чг) без погрешности, связанной со смещением точки приложения вектора ДММ в плоскости У2 относительно геометрического центра ПИП, й Саз погрешности, обусловленной влиянием одной поперечной компоненты вектора ДММ (например, Му) на результат определения другой поперечной компоненты вектора ДММ (например, Мг). Формула (4) применима на практике в том случае, если проекция измеряемого объекта на плоскость Х2 ограничена окружностью с радиусом до 0,8 от радиуса образуицей кругового цилиндра, на котором

4)

0 V-

■4 ■■ -V ; А О

-1—

-29

10

-К

£0 30 40 50 ¿0 70 йпае! ), г = в . 6

50

Э0

Рис. 3 Графики погрешностей й(у,г) для пом-хозащи-. щекных ШШ с образующими в виде правильных четырех-(1), шести-(2), восьми-(З) и двенадцатиугольников(4)

• 1 о

\и 1 -4- ь 1 II Ь

; Ч ........ ..а---" '5 I . > г ъ 1 .......П.»- -" ' /} 1 \

** • О

I ■

Е П

X

I /

-40

Ч !

10 20 30 40 50 60 Г0 мпде! чс(еаг.>, г- = 0 . 6

80

Рис. 4 Графики погрешностей <3(Му) для помехозащи-щенных ГШ с образующими в виде правильных четырех-(1), пести-(2), восьми-(З) и двенадцатиугольников(4)

и

располагаются измерительные обмотки ПИП.

В главе 4 проведен расчет коэффициента подавления помехи (КПП) предложенного поиехозацащенного ПИП (рис. 1) с применением средств автоматизации (микро-ЭВМ).

Из анализа результатов расчетов можно сделать следующие выводы:

1. КПП неоднородной магнитной помехи (например, источника ЯММ, который находится на соизмеримом с габаритами ПИП расстоянии; не может (..ль, в общем случае, бесконечно большим.

2. КПП может быть бесконечно большим только в следующих частных случаях:

дипольный источник помехи находится в плоскости И и имеет только дзе компоненты Мх и Ну,

дипольный источник помехи находится в плоскости XI и имеет только одну компоненту Мх,

дипольный источник помехи находится з плоскости 12 и имеет только одну компоненту Му,

помеха - однородна, т.е. источник ДММ находится на бесконечно большом от ПИП расстоянии или имеет габариты много больше, чем габариты ПИП.

3. Контроль помехозащищенности ПИП следует проводить путем, сравнения измеренного значения КПП тре.чксмпонентного источника ДММ, помещенного а заданную точку, с рассчитанными заранее значениями КПП для контролируемого ПИП.

В главе 4 такие рассмотрены особенности :пределения кооадинат ДММ в методе интегрирования магнитного потока при проведении измерений дипольного источника МП, Предложена новая схема расположения измерительных обмоток ПИП (рис.5), позволяющего находить координаты (х0, у0, г0) дипольного источника МП при использовании метода

интегрирования магнитного потока. Приведены алгоритм и программа численного моделирования процесса нахождения координат дипольного источника МП при использовании метода интегрирования магнитного потока. Показано, что при известных геличинах компонент вектора ДММ возможно н?хождение координат точки приложения вектора ДММ по проходным характеристикам его магнитного потока скзозь систему измерительных контуров. При зтси для того.чтобы найденное решение было единственным, система измерительных контуров должна обладать асимметрией (рис.5).

lz

/ 7 /

/

. 0 / / * Yc X KCtirtUjp \cntVtjP

PViC.5 Несимметричная система измерительных контуров.

Полученное решение может быть использовано при нахождении точки приложения источника эквивалентного ДОМ изделий, в состав которых входят несколько источников ДШ, что позволяет с большей точностью определять компоненты вектора индукции магнитного поля изделий в окружающей пространстве.

В главе 5 приведены особенности и параметры установки, per • лизующей предложенное автоматизированное СИ ДММ и рабочий макет ПИП с тремя системами измерительных контуров. Вторая и третья системы обмоток в установке предназначены для определения поперечных компонент вектора ДММ и выполнены в соответствии с предложенной схемой расположения измерительных контуров (рис.1).

Для наиболее рационального использования возможностей средств автоматизации <СА) эксперимента проведен анализ существующих СА, на основании которого в качестве СА выбраны УСО "Периферия" и микро-ЭВМ ДВКЗм. Для них разработан алгоритм сбора и обработки информации, позволяющий; проводить визуальный контроль процесса сбора информации на дисплее микро-ЭВМ, обрабатывать собранную информацию с использованием численных методов, протоколировать полученные результаты в виде графиков проходных характеристик и вычисленных значений компонент вектора ДММ на печатающем устройстве.

Проведен анализ частных составляющих погрешностей, вносящих *

эклад а результирующую погрешность определения ДММ. Показано, что из всего многообразия рассмотренных погрешностей, следует учитывать систематическую погрешность осис , .погрешность измерительного прибора (допускаемая основная погрешность микровеберметра гневную допускаемую погрешность аналогоцифрозого преобразователя Одщ , погрешность численного интегрирования оият .

Вычислено значение результирующей основной погрешности определения

Из проведенного расчета следует, что среднее квадратическсе значение результирующей погрешности определения да не превышает 2,2%. Полученное значение погрешности в 5 - 10 раз меньше полученных ранее, что обусловлено использованием: СА для сбора и обработки информации, численных методов вычисления интегралов от функций проходных характеристик при определении значений компонент вектора ДММ. В указанном значении погрешности из методической составляющей погрешности исклвчены погрешности, связанные со смещением точки приложения вектора ДММ меры относительно геометрического центра ПИП в плоскости 12, т.к. это смещение задавалось при помощи координатора,

В ходе проведения эксперимента получены данные, подтверждающие правильность разработанных в предыдущих главах методос расчета магнитного потока, пронизывающего контур, состоящий из конечного числа линейных отрезков, и принципов построения ПИП.

Показано совпадение с хорошей степенью точности рассчитанных и экспериментальных кривых проходных характеристик магнитного потока.

Экспериментально подтверждены рассчитанные ранее значения погрешностей, обусловленные смещением точки приложения ДММ, а также значения КПП»

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В результате проведенных теоретических и"экспериментальных исследований, направленных на дальнейаее совершенствование средств измерений магнитных моментов методом интегрирования проходных характеристик магнитного потока и элементов измерительного стенда, реализующего метод СПИЛ и СА сбора и обработки информации), в.дис-

сертационной работе решен ряд конкретных задач и обоснованы следующие выводы и положения:

1. Проведен аналитический обзор и систематизация методов и СИ Д$Ш, выявлены их основные достоинства и недостатки, проанализирована их пригодность для измерения ДММ тел удлиненной формы, изготовленных кз схабомагнитных материалов, в присутствии магнитных псмех. Обоснован выбор подлежаще!о усовершенствованию метода интегрирования проходных характеристик магнитного потока, определены требования к техническим и метрологическим параметрам метода и вновь создаваемых СИ.

2. Ка основе проведенных теоретических исследований влияния фермы и расположения измерительных обмоток ГШП на результат определения компонент вектора ДЫМ источника магнитного поля разработана схема расположения измерительных обмоток помехозащищеннвго ПИП, которая позвгляет определять продольную и одну из поперечных компонент вектора ДММ. Длл предложенной схемы получены уравнения измерений продольной и поперечной компонент вектора ДММ. Обосновано нов^е соотношение размеров образующих внутренней и внешней цилиндрических поверхностей, на которых расположены измерительные обмотки помехозащищенкого ПИП.

3. Выведена формула, удобная для построения на ее основе алгоритма и программы вычисления значений магнитного потока источника ДММ, пронизывающего любой контур, трасса которого состоит из конечного числа линейных проводников или может быть задана в пространстве аналитически.

4. Разработан алгоритм и на его основе составлена и отлажена программа численного анализа погрешностей определения поперечных компонент вектора ДММ для предложенной схемы расположения измерительных обмоток ПИП в зависимости от вида образующей цилиндрической поверхности, на которой располонены измерительные обмотки ПИП (программа K0NT.PAS), Проведанный численный анализ показал, что измерительные обмотки ПИП целесообразно располагать на цилиндрических поверхностях с образующими в виде правильных многоугольников с ч'-^.лои сторон не менее 16 или на цилиндрических поверхностях с образующими в виде окружностей. Такое расположение измерительных обмоток сводит практически к нулю погрешности, связанные со смещением точк;. приложения вектора ДММ в плоскости Y2 относительно reo-, метрического центра ПИП, и погрешность, обусловленную влиянием одной поперечной компоненты на результат определения другой попереч-

ной компоненты вектора ДММ. Получено уравнение измерения поперечной компоненты вектора ДММ и магнитного момента для ПИП, измерительные обмотки которого расположены на цилиндрической поверхности с образующей в виде окружности.

5, Предложена и исследована схема расположения /измерительных обмоток, позволяющая находить точку приложения вектора ДММ источника поля по проходным характеристикам его магнитного потока.

6. Разработан алгоритм и на его основе написана и отлажена программа (1ИТЕМ\РАЗ). позволяющая проводить численный анализ КПП. Анализ результатов расчетов, выполненных по программе ИЛЕЙ?.РАБ для предложенной схемы расположения измерительных обмоток ПИП, показал, что КПП неоднородной магнитной помехи (например, источника ДММ, который находится на соизмеримом с габаритами ПИП расстоянии) не может быть, в общем случае, бесконечно большим.

Предложено контроль помехозащищенности ПИП проводить путем сравнения измеренного значения КПП трехкомпонентного источника ДММ, помещенного в заданную точку, с рассчитанными заранее значениями КПП для контролируемого ПИП.

7, Разработан алгоритм и программа сбора и обработки информации,- позволяющие: проводить визуальный контроль процесса сбора информации на дисплее микро-ЗБМ, обрабатывать собранную информацию с использованием численных методов, протоколировать полученные результаты в виде графиков проходных характеристик и вычисленных значений компонент вектора ДММ на печатающем устройстве.

8. Проведен анализ погрешностей определения ДММ на измерительном стенде. Пока?зно, что результирующая погрешность определения ДММ не превышает «1 Полученное значение погрешности а 5-10 раз меньше полученных ранее, что обусловлено использованием; СА для сбора и обработки информации, численных методоа вычисления интегралов от функций проходных характеристик, а также определением значений компонент вектора ДММ по полученным формулам. В приведенном значении погрешности из методической составляющей исключены погрешности, связанные со смещением точки приложения вектора ДММ относительно геометрического центра ПИП в плоскости Уг, и погрешности, обусловленные влиянием одной поперечной компоненты на результат определения другой, т.к. при измерительных обмотках.' распо -ложенных на цилиндрических поверхностях с образующими з виде окружностей, эти погрешности практически равны нулю. Данные, полученные в ходе проведения эксперимента, подтверждают обоснованность

-неразработанных в предыдущих главах методов расчета магнитного потока, пронизывающего контур, состоящий из конечного числа линейных отрезков, к принципов построения ПИП, кроме того, подтверждены расчетные значения погрешностей, обусловленных смещением точки приложения ДИМ, а также значения КПП.

9. Новизна технических решений построения ПИП подтверждена получением авторского свидетельства на изобретение.

10. В результате выполнения работ выведена новая формула расчета магнитных потоков, усовершенствован стенд для проведения измерений ДММ методом интегрирования проходных характеристик магнитного потока. На стенде впервые внедрены CA сбора и обработки информации и ПИП с измерительными обмотками, расположенными в соответствии с рекомендациями, полученными в процессе работы над диссертацией.

Основное содервание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Урбанович D.A. Контроль магнитной чистоты комплектующих космического аппарата методом интегрирования магнитного потока// Институт космических исследований АН СССР, НПО "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева", ЛО НИИ радио. Совещание - семинар "Обеспечение магнитной чистоты и электромагнитной совместимости в проекте "Марс 94", с. 17-13.

2. Урбанович D.A. Измерение внешнего магнитного поля с подвижного носителя// Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы электроьного приборостроения". Новосибирск, 1992,

3. Урбанович D.А..Поздняков И.В..Климов С.И.,Слаез В.А. Измерительный преобразователь величины потока магнитного поля. A.c. N 1810851, 1993, Б.И.О. N15. стр. 130,