Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кнеппо П. -> "Биомагнитные измерения " -> 15

Биомагнитные измерения - Кнеппо П.

Кнеппо П., Титомир Л.И. Биомагнитные измерения — М.: Энергоиздат, 1989. — 288 c.
ISBN 5-283-00557-7
Скачать (прямая ссылка): biomagnitnieizmerenie1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 113 >> Следующая

третьего порядка т = ЗД = 4и аналогично получаем Аэ2/Аэ2 =-3,Дэз/ДЭ1 =
3,Дэ4/Дэ1 =-1 (знак минус указывает, что данная составляющая катушка
имеет противоположное направление намотки по отношению к приемной). Таким
образом, при заданной эффективной площади приемной катушки можно легко
рассчитать требуемые эффективные площади компенсирующих катушек для
градиометра любого порядка.
К анализу пространственной структуры градиометра можно также подойти с
позиций теории цифровых фильтров [73, с. 67]. Действительно,
градиометрическая система выполняет операцию, эквивалентную
высокочастотной пространственной фильтрации измеряемой магнитной
индукции, т.е. подавление ее составляющих, медленно изменяющихся в
пространстве. Необходимо обратить внимание на то, что градиометрическая
система всегда вносит искажения в измеряемую компоненту магнитной
индукции. Эти искажения нужно учитывать,
(1.16)
33
если целью исследований является решение обратной задачи - определение
параметров генератора по измеренным характеристикам поля. Способы оценки
искажений, возникающих в градиометрических системах, будут описаны ниже.
Симметричные соосные градиометры широко распространены и находят
применение при биомагнитных измерениях практически всех видов. Однако,
отступив от этой общепринятой структуры, можно получить градиометры,
обладающие специальными заданными свойствами по отношению к генераторам
магнитного поля определенной конфигурации. Например, была предложена
схема соосного градиометра с асимметрично расположенными катушками,
который имеет относительно высокую чувствительность к генераторам в форме
магнитного диполя, расположенным в области перед приемной катушкой, и
наоборот, относительно низкую чувствительность в области, прилегающей к
компенсирующим катушкам [130]. Асимметричный осевой градиометр
специальной структуры, состоящий из катушек с разными радиусами,
предлагали применять для идентификации источника магнитного поля в форме
одиночного магнитного диполя [73, с. 61]. Использование структуры
соосного симметричного градиометра в виде сочетания нескольких пар
катушек Гельмгольца с разными диаметрами позволило получить градиометр с
более равномерной и повышенной чувствительностью по сравнению с обычными
градиометрами для магнитных диполей, расположенных на небольших
расстояниях от приемной катушки [159, с. 153].
При использовании градиометров более актуальной становится проблема
оптимального согласования сложной измерительной катушки и входной катушки
сквида, так как магнитный поток в трансформаторе потока теперь
распределяется между всеми катушками, включая совокупность компенсирующих
катушек. Для учета этого фактора ^удобно рассмотреть эквивалентную
измерительную катушку, которая воспринимает тот же магнитный поток, что и
градиометр в целом, и имеет индуктивность, равную суммарной индуктивности
составляющих катушек. Если составляющие катушки имеют плотную намотку, а
взаимное влияние между ними пренебрежимо мало, то согласно (1.6)
суммарная индуктивность
Для рассмотренных выше симметричных соосных градиометров первого, второго
и третьего порядков, учитывая соотношение между числами витков
составляющих катушек, получим соответственно
?1и = 2L1 для т = 1,
к
L"= 2 д0
(1.17)
i = l
Г Ни = 6L1 для т = 2,
(1.18)
LjIIh " 20Z1 для их - 3
(римские цифры в индексах указывают порядок градиометра).
Можно показать, что для соосных симметричных градиометров первого,
второго и третьего порядка добавление компенсирующих катушек уменьшает
чувствительность примерно в 1,4; 2,5 и 4,5 раза соответственно по
сравнению с простым магнитометром. Это объясняется тем, что магнитный
поток, создаваемый током в цепи трансформатора потока, должен
распределяться между всеми катушками, в том числе и компенсирующими. Для
ослабления указанного вредного эффекта желательно уменьшить индуктивность
компенсирующих катушек при сохранении заданного произведения числа витков
на площадь (что необходимо для обеспечения компенсации внешних нолей
помехи) . Это достигается благодаря асимметричной конструкции
градиометра, в которой компенсирующие катушки имеют намного большую
площадь, чем приемная, как показано на рис. 1.10.
Рассмотрим один из способов согласования индуктивности в цепи
трансформатора потока градиометра - изменение числа витков всех
составляющих катушек градиометра в одно и то же число раз (с сохранением
заданного соотношения между эффективными площадями отдельных катушек)
[211].
Если число витков NH увеличено в Р раз по сравнению с заданным
минимальным числом /Уин, то в соответствии с (1.17) эквивалентная
индуктивность измерительной катушки
где Лин - заданная начальная индуктивность измерительной катушки; поток в
ней увеличился в )3 раз. Условие оптимального распределения потока в
пренебрежении индуктивностью соединительных проводов запишем как
где р0 - значение Р при оптимальном распределении потока. При выполнении
этого условия ток в цепи трансформатора потока согласно (1.1)
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed