ఇలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ఇన్డక్షన్-బేస్డ్ కేబుల్ ఎక్కెన్ట్రిసిటీ మీజర్మెంట్లో ప్రగతి: జిటర్ ను దూరం చేసి ప్రత్యేకతను పెంచడం

అన్లైన్ కేబుల్ వికెంద్రీకరణ కొలతలో ముఖ్య చట్టం కేబుల్ ఉన్నతవేగంలో ముట్టడించడం. ఇది కేబుల్ జిట్టర్‌ను నిర్వహించగల స్పృశణానికి రహితమైన కొలత పరికరానికి అవసరం. ఒప్టికల్ ట్రాన్స్మిషన్ ఇమేజింగ్ ఆధారంగా ఉన్న X-రే కేబుల్ వికెంద్రీకరణ మీటర్లు, బహులస్థర వక్రత మాపనాలను చేసి కాండక్టర్ల జ్యామితీయ కేంద్రాన్ని ఇన్స్యులేషన్ వికెంద్రీకరణకు సంబంధించి లెక్కించాలి. అయితే, వాటికి దోషాలు ఉన్నాయి: చలన వేగం చలన (ప్రతి సెకన్‌లో కేవలం కొన్ని సార్లు), కేబుల్ జిట్టర్ వలన పెరిగిన దోషాలు, మరియు ఎక్కువ ఖర్చు.

1 ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ఇన్డక్షన్ ఆధారంగా ఉన్న కేబుల్ వికెంద్రీకరణ మీటర్ల ప్రభావం

ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ఇన్డక్షన్ ఆధారంగా ఉన్న కేబుల్ వికెంద్రీకరణ మీటర్లు ఒప్టికల్ డయమీటర్ మీటర్ మరియు ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ఇన్డక్షన్ కాంబైన్ చేసి కాండక్టర్ గుర్తించడం. వాటి కాండక్టర్ విద్యుత్ కేంద్రాన్ని (జ్యామితీయ వికెంద్రీకరణకు పైకి) లెక్కిస్తాయి, సెకన్‌లో వేలాలపు మీటర్లు. ఎక్కువ చలన వేగం జిట్టర్ ప్రభావాలను తగ్గిస్తుంది, బహులస్థర మాపనాలకు అవసరం లేని సందర్భాలలో X-రే పరికరాలను పునర్ప్రతిస్థాపిస్తుంది.

ప్రస్తుతం ఆయాత్య ఉత్పత్తులు (ప్రాచీన సిద్ధాంతాల ప్రకారం) నాలుగు ఇన్డక్టివ్ కాయిల్స్‌ని ఉపయోగించి మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్లను గుర్తించాలనుకుందాయి (పటం 1 లాగా). కొన్ని సమానమైన సిగ్నల్ శక్తి ద్వారా కాండక్టర్ కేంద్రం నిర్ధారిస్తాయి (సమానం కాకపోతే మోటర్లతో విండోను సరిచేస్తాయి); ఇతరులు గుర్తించిన సిగ్నల్ శక్తి ద్వారా కాండక్టర్ కేంద్రాన్ని లెక్కిస్తారు.

2 మీటర్ ప్రమాణాన్ని నియంత్రించడం

మోటర్ సవరణ ప్రక్రియ అయితే, అది అవసరంగా విలంబం కలిగిస్తుంది. ఇది ఇన్స్యులేషన్ మరియు కాండక్టర్ మీటర్ల మధ్య విఘటనాన్ని రాస్తుంది, దోషాలను సృష్టిస్తుంది - ఎక్కువ కేబుల్ జిట్టర్ ఎక్కువ దోషాలను సృష్టిస్తుంది. వాస్తవంలో, ఈ దోషం ప్రకటన చేస్తుంది: కేబుల్ జిట్టర్ జరిగినప్పుడు, వికెంద్రీకరణ మీటర్ ఫలితాలు అస్థిరంగా ఉంటాయి, అంతర్భేదం 1% కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది. ఇది పరికర మీటర్ దోషాన్ని చూపుతుంది, నిజమైన కేబుల్ పరిస్థితి కాదు.

అయితే, సమానమైన సిగ్నల్ శక్తి ద్వారా కాండక్టర్ కేంద్రం నిర్ణయించడం ఎల్లప్పుడూ సరైనది కాదు. బిఓట్-సావార్ట్ లావ్ ప్రకారం: కరెంట్ ఎలిమెంట్ Idl ద్వారా ఏదైనా బిందువు వద్ద దూరం r వద్ద చూపించబడుతుంది:

ఈ సూత్రం చూపుతుంది కే మ్యాగ్నెటిక్ ఇన్డక్షన్ శక్తి B దూరం యొక్క వర్గం విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు దిశా కోణం θ యొక్క సైన్ యొక్క నిర్దేశానుపాతంలో ఉంటుంది, పటం 2 లాగా చూపించబడింది.

ఇందుచేసి, నాలుగు బిందువుల మధ్య మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ శక్తుల సంబంధం గణన చేయబడింది. సులభ్యం కోసం, పటం 3 లాగా మోడల్ ఏర్పాటు చేయబడింది.

బిందువులు 1, 2, 3, మరియు 4 ల్యాక్టోగ్రాఫిక్ మరియు సమమితి యొక్క, O కేంద్ర బిందువు. కరెంట్ ఎలిమెంట్ 2 మరియు 3 అక్షాల మధ్య రేఖ OP వద్ద ముందుకు వెళ్ళినప్పుడు, ఫార్ములా (1) ప్రకారం, కరెంట్ ఎలిమెంట్ OP యొక్క ఏదైనా బిందువు వద్ద B1 = B4 మరియు B2 = B3 అయితే. అందువల్ల, మాత్రమే B1/B2 యొక్క వికరణం ∠θ యొక్క పరిశీలనను చేయాలి. గణన తర్వాత, ఒక డేటా సెట్ సంపాదించబడింది, మరియు స్కాటర్ ట్రెండ్ గ్రాఫ్ తయారైంది, పటం 4 లాగా.

పటం 4 లో చూపించినట్లు, ట్రెండ్ అన్నికి సంబంధించిన అనియమం. ∠θ పెరిగినప్పుడు, B1/B2 1 నుండి ~0.268 (చిన్నది) వరకు తగ్గించి, తర్వాత 1 కి మళ్ళీ పెరిగించింది. నాలుగు బిందువుల మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్లు సమానం అయినప్పుడు, కరెంట్ ఎలిమెంట్ కేంద్రం O నుండి దూరంలో ఉంటుంది. ఇది ఒక క్వాడ్రంట్‌కు అనుబంధం, మిగిలినవికి కూడా అదే అనుబంధం. నాలుగు బిందువుల మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ శక్తులను ఆధారంగా కాండక్టర్ కేంద్రాన్ని నిర్ణయించడం లేదా కేంద్రాన్ని (మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ వెక్టర్, స్కాలర్ కాదు) నిర్ణయించడం సాధ్యం కాదు.

కాబట్టి, మెషీన్ అభివృద్ధి చేయడానికి, విదేశీ ఫిర్మాలను అందమైన పన్ను చేయకుండా. కొత్త సిద్ధాంతం: P₁/P₂ వద్ద మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ దిశా కోణాలను θ₁, θ₂ కనుగొని స్రోత కేంద్రం O ని నిర్ణయించండి (పటం 5).

ఈ సిద్ధాంతం జ్యామితి యొక్క సారాంశం: ఒక త్రిభుజం ఒక భుజం మరియు రెండు ఆసన్న మధ్య కోణాల ద్వారా ఐక్యంగా నిర్ణయించబడుతుంది. ఇది సత్యం అయితే, ప్రాయోగిక అమలు కోసం దుర్బలమైన మ్యాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్లను ఉన్నతవేగం, ఉన్నత ప్రమాణంతో మీటర్ చేయాలి.

కేబుల్ కాండక్టర్లు బాహ్య ఆలోచన క్షేత్రాల్లో ~10mA కరెంట్ ఉత్పత్తి చేస్తాయి. సెన్సర్లు, కేబుల్స్ నుండి దూరంలో, దుర్బలమైన (~వందల నానోటెస్లా) క్షేత్రాలను గుర్తిస్తాయి - ఉన్నత సెన్సిటివిటీ, ఫ్రీక్వెన్సీ రిస్పోన్స్, మరియు తక్కువ శబ్దం (ప్రాక్రియ శబ్దం ప్రమాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది).

3 ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ఇన్డక్షన్ ఆధారంగా ఉన్న వికెంద్రీకరణ మీటర్ల అమలు

చాలా ఆయాత్య ఉత్పత్తులు కాయిల్ సెన్సర్లను ఉపయోగిస్తాయి; ఈ పేపర్ మ్యాగ్నెటోరెజిస్టివ్ సెన్సర్లను ఎంచుకుంది. చిన్న సైజ్ సెన్సర్లు ఒకే క్రాస్-సెక్షన్‌లో ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ / ఒప్టికల్ మీటర్లను కంబైన్ చేస్తాయి (దోషాలను తగ్గించడం), సెన్సర్ల మధ్య ఉన్నత సంస్థితి. లిథోగ్రాఫీ ఆధారంగా ఉన్న మ్యాగ్నెటోరెజిస్టివ్ సెన్సర్లు అనుకూలం. విదేశీ కాయిల్-సెన్సర్ ఉత్పత్తులు మీటర్లను వేరు చేస్తాయి, ఒప్టికల్ కాని కాండక్టర్ విభాగాలను సమానంగా చూస్తాయి - దోషాలను పెరిగించించాయి.

మ్యాగ్నెటోరెజిస్టివ్ ఆధారంగా ఉన్న మీటర్లు: 1000/సెకన్ మీటర్లు, &plusmn;2% రిపీట్యబిలిటీ (100-200nT), &plusmn;0.2% 1000 మీటర్ సగటులకు, లైన్యరిటీ <0.5%. ఆయాత్య ఉత్పత్తులతో పోల్చడం మరియు డేటా లేదు.

శీఘ్ర LED&times;CCD ఒప్టికల్ మీటర్ కలిపి వాస్తవిక వికెంద్రీకరణ మీటర్ చేయడం (పటం 6).

ప్రతి మీటర్ యొక్క, నాలుగు బిందువులు (A, B, C, D) యొక్క ఇన్స్యులేషన్ లయర్ మరియు కాండక్టర్ కేంద్ర బిందువు P యొక్క స్థానం సంకలనంగా పొందబడతా