Индукционный электронный лаг ИЭЛ-2М. Саранчин А.И - 8 стр.

                               Рис. 1.2. 1 – корпус ИППС, 2 – электромагнит, 3 – днище судна
Чувствительный элемент лага имеет и собственное название: индукционный первичный преобразователь сигнала
(ИППС). Часто в литературе встречается более простое название – индукционный преобразователь (ИП).
Казалось бы, задача решена, скорость получена. Однако закон Фарадея в чистом виде наблюдается только в
металлическом проводнике. В водной среде на это явление накладываются многие факторы, зависящие от свойств
морской воды. Их влияние настолько велико, что измерение скорости без дополнительных мер становится
невозможным. Рассмотрим наиболее значительные помехи измерениям и способы их исключения.

    1.2. Квадратурная помеха
Вернемся к механизму возникновения ЭДС в металлическом проводнике. С увеличением скорости проводника
возрастает сила Лоренца, что приводит к повышению плотности электронов, а следовательно, к увеличению
электродвижущей силы εп. Благодаря свойствам электронов их плотность может возрастать до очень высоких значений,
что обеспечивает возможность наблюдать закон Фарадея в большом диапазоне скоростей.
В морской воде растворено огромное количество солей, поэтому в ней свободные заряды – это ионы, то есть молекулы,
приобретшие или потерявшие один или несколько электронов. При соизмеримости зарядов размеры и массы ионов
несоизмеримо больше, чем размеры и массы электронов. Когда судно движется, то под действием силы Лоренца ионы
одного знака оказываются на участке S (рис. 1.2) в непосредственной близости друг от друга, то есть их плотность очень
быстро становится предельной. Дальнейшее увеличение скорости, а вместе с тем и силы Лоренца не приводит к
повышению плотности электрического заряда и к увеличению ЭДС εп. Таким образом, закономерность (1.4) уже при
очень малых скоростях не выполняется. Такое явление называется явлением поляризации участка проводника. Оно
делает невозможным измерение скорости судна, если в ЧЭ используется постоянный магнит.
Вторая важная причина, не позволяющая использовать лаг предложенной выше конструкции, – это неограниченность
проводника, которым, в принципе, является весь Мировой океан. Возникшие при движении судна положительно и
отрицательно заряженные зоны участка S притягивают из окружающей воды ионы противоположного знака. Постоянно
происходит компенсация ЭДС, что вносит помеху в измерения. Скорость компенсации зависит от скорости движения
молекул, то есть от температуры, плотности, солености воды, от степени ее перемешивания вследствие волнения и
движения судна. Влияние этого множества случайных факторов приводит к появлению непредсказуемой помехи,
отличить которую от полезного сигнала невозможно.