сумма
H
0
+
H
1
. Если сердечники идентичны, то выполняются соотно-
шения:
B
=
B
(
H
0
−
H
1
);
B
=
B
(
H
0
+
H
1
)
,
где
В
и
В
— индукции магнитных потоков в сердечниках.
Электродвижущая сила во вторичной обмотке, охватывающей оба
сердечника, определяется как
e
=
−
sw
2
d
dt
(
B
+
B
”)
,
где
s
— поперечное сечение сердечников;
w
2
— число витков вторичной
обмотки;
t
— время.
Появление э.д.с. во вторичной обмотке дифференциального ферро-
зонда с идентичными сердечниками принципиально возможно лишь
при нелинейности характеристик
В
=
f
(
H
)
.
В отличие от пассивных индукционных датчиков, э.д.с. в ФЗД по-
является при наличии постоянного поля с пропорциональной ему ве-
личиной. Выходная э.д.с. имеет удвоенную частоту возбуждающего
колебания. Работа на удвоенной частоте типична для феррозондов.
Однако принципиально дифференциальный ФЗД может работать и на
основной частоте.
Феррозонды используются в основном для измерения компонентов
магнитного поля и углов между какими-либо осями в пространстве и
вектором магнитного поля [1].
Основным недостатком классических ФЗД является чувствитель-
ность к магнитному полю Земли. Ограниченное пространство, занима-
емое СБЛ в конструкции носителя, затрудняет получение приемлемой
чувствительности и достаточно широкой (с учетом высокой скорости
движения) диаграммы направленности (ДН). Для повышения чувстви-
тельности феррозонда необходимо применять сердечники с возможно
б´oльшим отношением (длины к ширине) из материала с максималь-
ной магнитной проницаемостью. Близкая к правильной “восьмерке”
форма ДН может быть достигнута при высокой степени соосности
сердечников и за счет подавления квадратурной составляющей внеш-
него магнитного поля [2].
Направленные свойства ФЗД определяются только направлением
магнитных осей его сердечников и не зависят от углового положения
измерительной катушки (вторичной обмотки) (рис. 1,
а
). При несовер-
шенстве технологии изготовления или при воздействии механических
нагрузок на конструкцию с недостаточной жесткостью стержневые
сердечники дифференциального ФЗД оказываются нестрого парал-
лельными (рис. 1,
б
). Если чувствительность полуэлементов феррозон-
да одинакова, то его магнитная ось совпадает с биссектрисой угла
β
(угла между продольными осями стержневых сердечников).
92 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2
