RU2124736C1

RU2124736C1 - Magnetometer (variants)

Info

Publication number: RU2124736C1
Application number: RU94025696A
Authority: RU
Inventors: Б.М. Смирнов
Original assignee: Смирнов Борис Михайлович
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1999-01-10
Also published as: RU94025696A

Abstract

FIELD: applicable for determination of magnetic field induction vector, can be used in magnetometric prospecting, navigation, emergency rescue operations. SUBSTANCE: the magnetometer has three single-component collinear magnetosensitive pickups, two of which are placed in magnetic cylindrical screens. The screen axes are mutually orthogonal and perpendicular to the sensitivity axes of the magnetosensitive pickups. The screens are furnished with demagnetizing winding. The device uses also three amplifying-converter units, which are connected to the respective magnetosensitive pickups. The magnetometer has feedback circuits running from the amplifying- converter units to the pickups. The outputs of the amplifying-converter units are connected to the addition unit, and the output of the addition unit is connected to the recorder. The demagnetizing windings, excitation circuits of the magnetosensitive pickups, amplifying- converter units are connected to the alternating emf generator. In the second variant of magnetometer the addition unit output is connected to the input of the unscreened magnetosensitive pickup, and the recorder - to the amplifying-converter unit of this pickup. EFFECT: realization of narrow directivity pattern. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д. The invention relates to the field of measuring technology and can be used in magnetic exploration for minerals, in navigation to determine the coordinates of a vessel, in rescue operations, for example, to determine the location of magnetized bodies, in particular sunken ships, aircraft, etc.

Известен магнитометр [1, с. 108, 117, рис. 4.1, 4.8], состоящий из первичного преобразователя (магниточувствительного датчика), усилительно-преобразовательного блока, вход которого подключен к выходу магниточувствительного датчика, а выход - к регистрирующему прибору и через резистор к первому входу магниточувствительного датчика, и генератор переменной ЭДС, выходы которого подключены к вторым входам магниточувствительного датчика и усилительно-преобразовательного блока. При этом усилительно-преобразовательный блок состоит из избирательного усилителя и синхронного детектора. Known magnetometer [1, p. 108, 117, fig. 4.1, 4.8], consisting of a primary transducer (magnetosensitive sensor), an amplifier-conversion unit, the input of which is connected to the output of the magnetosensitive sensor, and the output to the recording device and through a resistor to the first input of the magnetosensitive sensor, and a variable emf generator, the outputs of which are connected to the second inputs of the magnetosensitive sensor and amplifier-conversion unit. In this case, the amplifier-conversion unit consists of a selective amplifier and a synchronous detector.

Известное устройство работает следующим образом. На второй вход магниточувствительного датчика подается с генератора переменной ЭДС-напряжение, возбуждающее этот датчик. В результате этого на выходе датчика появляется ЭДС второй гармоники, пропорциональная проекция вектора магнитной индукции на магнитную ось датчика [1, с. 66]. Выходной сигнал с датчика усиливается и детектируется в усилительно-преобразовательном блоке. Для детектирования сигнала на второй вход усилительно-преобразовательного блока подается переменное напряжение с генератора переменной ЭДС. Выходной сигнал с усилительно-преобразовательного блока подается на первый вход магниточувствительного датчика, обеспечивая тем самым отрицательную обратную связь по измеряемой составляющей вектора магнитной индукции, и на регистрирующий прибор. The known device operates as follows. The second input of the magnetosensitive sensor is supplied with a variable emf voltage generator, exciting this sensor. As a result of this, the second harmonic emf appears on the sensor output, a proportional projection of the magnetic induction vector onto the sensor’s magnetic axis [1, p. 66]. The output signal from the sensor is amplified and detected in the amplifier-converter unit. To detect the signal, an alternating voltage is supplied to the second input of the amplifier-converter unit from a variable emf generator. The output signal from the amplifier-converter unit is fed to the first input of the magnetosensitive sensor, thereby providing negative feedback on the measured component of the magnetic induction vector, and to the recording device.

Известный магнитометр измеряет проекцию вектора магнитной индукции на магнитную ось магниточувствительного датчика [1, с. 66], поэтому имеет диаграмму направленности в виде двух симметрично расположенных сферических поверхностей, которые на плоскости можно представить в виде двух одинаковых касающихся окружностей. Через центры этих окружностей проходит прямая, совпадающая с магнитной осью магниточувствительного датчика [2, с. 91, рис. 4-4]. Если принять, как и в радиолокации, за ширину диаграммы направленности угол между направлениями, в которых интенсивность сигнала от источника магнитного поля составляет 0,5 от интенсивности сигнала по оси магниточувствительного датчика, то ширина диаграммы направленности известного магнитометра составит 120^o. Большая ширина диаграммы направленности известного магнитометра является причиной его низкой разрешающей способности по угловым координатам.A known magnetometer measures the projection of the magnetic induction vector onto the magnetic axis of the magnetosensitive sensor [1, p. 66], therefore, has a radiation pattern in the form of two symmetrically spherical surfaces that can be represented on the plane in the form of two identical tangent circles. A straight line passing through the centers of these circles coincides with the magnetic axis of the magnetosensitive sensor [2, p. 91, fig. 4-4]. If we take, as in radar, for the width of the radiation pattern, the angle between the directions in which the signal intensity from the magnetic field source is 0.5 of the signal intensity along the axis of the magnetically sensitive sensor, then the radiation pattern of the known magnetometer will be 120 ^o . The large beam width of the known magnetometer is the reason for its low resolution in angular coordinates.

Известно также устройство (магнитометр) для измерения компонент магнитного поля [3], которое по совокупности существенных признаков наиболее близко предлагаемому и принято за прототип. Известный магнитометр содержит однокомпонентный магниточувствительный датчик, магнитный экран, выполненный из ферромагнитных колец, охватывающих магниточувствительный датчик и соосных с осью датчика, усилительно-преобразовательный блок, первый вход которого подключен к выходу магниточувствительного датчика, а выход подключен через резистор к первому входу этого датчика, генератор низкой частоты, выход которого подключен к обмотке возбуждения магнитного экрана, генератор переменной ЭДС, выходы которого подключены к вторым входам магниточувствительного датчика и усилительно-преобразовательного блока, регистрирующий прибор, синхронный детектор низкой частоты, входы которого подключены к выходам генератора низкой частоты и усилительно-преобразовательного блока, и блок сложения, входы которого подключены к выходам синхронного детектора низкой частоты и усилительно-преобразовательного блока, а выход подключен к регистрирующему прибору. Also known is a device (magnetometer) for measuring the components of a magnetic field [3], which, by the set of essential features, is closest to the proposed one and is taken as a prototype. The known magnetometer contains a one-component magnetosensitive sensor, a magnetic screen made of ferromagnetic rings spanning the magnetosensitive sensor and coaxial with the axis of the sensor, an amplifier-conversion unit, the first input of which is connected to the output of the magnetosensitive sensor, and the output is connected through a resistor to the first input of this sensor, a generator low frequency, the output of which is connected to the excitation winding of the magnetic screen, a variable emf generator, the outputs of which are connected to the second inputs m a gain-sensitive sensor and an amplifier-converter unit, a recording device, a synchronous low-frequency detector, the inputs of which are connected to the outputs of a low-frequency generator and an amplifier-converter unit, and an addition unit, the inputs of which are connected to the outputs of a synchronous low-frequency detector and an amplifier-converter unit, and the output is connected to a recording device.

Известный магнитометр работает следующим образом. На второй вход датчика подается с генератора переменной ЭДС- напряжение, возбуждающее этот датчик. В результате этого на выходе датчика появляется ЭДС второй гармоники, пропорциональная проекции вектора магнитной индукции на магнитную ось датчика [1, с. 66]. Выходной сигнал с датчика усиливается и детектируется в усилительно-преобразовательном блоке. Для детектирования сигнала на второй вход усилительно-преобразовательного блока подается напряжение с генератора переменной ЭДС, а на первый вход датчика подается сигнал с выхода усилительно-преобразовательного блока, обеспечивая тем самым отрицательную обратную связь по измеряемой составляющей вектора магнитной индукции. A known magnetometer operates as follows. To the second input of the sensor is supplied from the generator a variable EMF voltage, exciting this sensor. As a result of this, the second harmonic emf appears at the sensor output, which is proportional to the projection of the magnetic induction vector onto the sensor’s magnetic axis [1, p. 66]. The output signal from the sensor is amplified and detected in the amplifier-converter unit. To detect the signal, the voltage from the variable emf generator is supplied to the second input of the amplifier-converter unit, and the signal from the output of the amplifier-converter unit is supplied to the first input of the sensor, thereby providing negative feedback on the measured component of the magnetic induction vector.

Магнитный экран выполнен в виде ферромагнитных колец, охватывающих магниточувствительный датчик и соосных с геометрической осью этого датчика, обеспечивает ослабление влияния на результат измерения поперечного магнитного поля, перпендикулярного упомянутой геометрической оси датчика, при условии возможной непараллельности магнитной и геометрической осей датчика, которая может составлять порядка 18' [1, с. 68]. The magnetic screen is made in the form of ferromagnetic rings, covering the magnetosensitive sensor and coaxial with the geometric axis of this sensor, provides a weakening of the influence on the measurement result of a transverse magnetic field perpendicular to the geometric axis of the sensor, provided that the magnetic and geometric axes of the sensor can be parallel, which can be about 18 '[1, p. 68].

При высокоточных измерениях магнитной индукции для исключения возможной остаточной намагниченности ферромагнитного экрана с генератора низкой частоты подается на обмотку, охватывающую этот экран, напряжение низкой частоты, которая существенно меньше частоты возбуждения датчика. В результате этого магнитная проницаемость ферромагнитного экрана изменяется с удвоенной частотой, а значит на выходе датчика появляется напряжение второй гармоники низкой частоты, обусловленное непараллельностью магнитной оси датчика и геометрической оси ферромагнитного экрана. Напряжение это выделяется синхронным детектором низкой частоты и подается на блок сложения с противоположным знаком напряжению, содержащемуся в сигнале на выходе усилительно-преобразовательного блока. В результате этого на регистрирующий прибор подается с блока сложения сигнал, свободный от ложного сигнала, обусловленного остаточной намагниченностью ферромагнитного экрана. In high-precision measurements of magnetic induction, in order to eliminate the possible residual magnetization of a ferromagnetic screen, a low-frequency voltage is applied to the winding covering this screen from the low-frequency generator, which is significantly lower than the sensor excitation frequency. As a result of this, the magnetic permeability of the ferromagnetic screen changes with a double frequency, which means that the voltage of the second harmonic of the low frequency appears at the output of the sensor, due to the non-parallelism of the magnetic axis of the sensor and the geometric axis of the ferromagnetic screen. This voltage is allocated by a synchronous low-frequency detector and is supplied to the addition unit with the opposite sign to the voltage contained in the signal at the output of the amplifier-converter unit. As a result of this, a signal free from a spurious signal caused by the remanent magnetization of the ferromagnetic screen is supplied to the recording device from the addition unit.

Известный магнитометр измеряет проекцию вектора магнитной индукции на магнитную ось магниточувствительного датчика [1, с. 66], поэтому этот магнитометр, как и аналог, имеет диаграмму направленности в виде двух симметрично расположенных сферических поверхностей, которые на плоскости можно представить в виде двух одинаковых касающихся окружностей. Через центры этих окружностей проходит прямая, совпадающая с магнитной осью магниточувствительного датчика [2, с. 91, рис. 4-4]. Следовательно, известный магнитометр, как и аналог, имеет большую ширину диаграммы направленности (порядка 120^o), что является причиной его низкой разрешающей способности по угловым координатам.A known magnetometer measures the projection of the magnetic induction vector onto the magnetic axis of the magnetosensitive sensor [1, p. 66], therefore, this magnetometer, like its counterpart, has a radiation pattern in the form of two symmetrically spherical surfaces that can be represented on the plane in the form of two identical tangent circles. A straight line passing through the centers of these circles coincides with the magnetic axis of the magnetosensitive sensor [2, p. 91, fig. 4-4]. Therefore, the known magnetometer, like an analogue, has a large beam pattern (of the order of 120 ^o ), which is the reason for its low resolution in angular coordinates.

Задачей предлагаемого изобретения является создание магнитометра, обеспечивающего определение направления на источник магнитного поля с высокой точностью, а следовательно, обеспечивающего определение местоположения этого источника также с высокой точностью. Кроме того, этот магнитометр должен обеспечить определение направления на источник магнитного поля, а значит, и возможность определения местоположения этого источника при наличии в пространстве сторонних источников магнитного поля. Поставленная задача решается за счет компенсации сигналов от источников магнитного поля, находящихся вне выбранной зоны, что обеспечивает реализацию узкой диаграммы направленности магнитометра. The objective of the invention is the creation of a magnetometer that determines the direction of the magnetic field source with high accuracy, and therefore, provides the location of this source also with high accuracy. In addition, this magnetometer should provide a determination of the direction to the source of the magnetic field, and hence the possibility of determining the location of this source in the presence of external sources of magnetic field in space. The problem is solved by compensating for signals from magnetic field sources outside the selected zone, which ensures the implementation of a narrow radiation pattern of the magnetometer.

Предлагаемое техническое решение представляет собой два устройства (магнитометра), связанных между собой настолько, что они образуют единый общий изобретательский замысел. The proposed technical solution consists of two devices (magnetometers), interconnected so much that they form a single common inventive concept.

Предлагаемый магнитометр (по первому варианту), содержащий однокомпонентный магниточувствительный датчик, магнитный экран, выполненный в виде полого цилиндра, в котором расположен магниточувствительный датчик, усилительно-преобразовательный блок, первый вход которого подключен к выходу магниточувствительного датчика, а первый выход подключен к первому входу этого датчика, генератор переменной ЭДС, выходы которого подключены к вторым входам магниточувствительного датчика и усилительно-преобразовательного блока, блок сложения и регистрирующий прибор, снабжен двумя дополнительными однокомпонентными магниточувствительными датчиками, дополнительным магнитным экраном, выполненным в виде полого цилиндра, в котором размещен первый дополнительный магниточувствительный датчик, и двумя дополнительными усилительно-преобразовательными блоками, первый вход одного из которых подключен к выходу первого дополнительного магниточувствительного датчика, а первый вход второго дополнительного усилительно-преобразовательного блока подключен к выходу второго дополнительного магниточувстительного датчика, первые выходы первого и второго дополнительных усилительно-преобразовательных блоков подключены соответственно к первым входам первого и второго упомянутых дополнительных датчиков, и вторые входы дополнительных усилительно-преобразовательных блоков подключены к выходам генератора переменной ЭДС, вторые выходы основного и двух дополнительных усилительно-преобразовательных блоков подключены к входам блока сложения, выход которого подключен к регистрирующему прибору, при этом оси основного и дополнительного магнитных экранов расположены взаимно ортогонально, а оси упомянутых трех датчиков размещены коллинеарно друг другу и перпендикулярно осям магнитных экранов. Кроме того, магнитометр (по первому варианту), может быть снабжен двумя обмотками размагничивания, каждая из которых охватывает соответствующий магнитный экран и подключена к генератору переменной ЭДС. The proposed magnetometer (according to the first embodiment), containing a one-component magnetosensitive sensor, a magnetic screen made in the form of a hollow cylinder, in which the magnetosensitive sensor is located, an amplifier-conversion unit, the first input of which is connected to the output of the magnetosensitive sensor, and the first output is connected to the first input of this sensor, a variable emf generator, the outputs of which are connected to the second inputs of the magnetosensitive sensor and amplifier-conversion unit, the addition and reg The stripping device is equipped with two additional one-component magnetosensitive sensors, an additional magnetic screen made in the form of a hollow cylinder in which the first additional magnetosensitive sensor is placed, and two additional amplification-conversion units, the first input of one of which is connected to the output of the first additional magnetosensitive sensor, and the first input of the second additional amplifier-converter unit is connected to the output of the second additional of a magneto-sensitive sensor, the first outputs of the first and second additional amplifier-converter blocks are connected respectively to the first inputs of the first and second mentioned additional sensors, and the second inputs of the additional amplifier-converter blocks are connected to the outputs of the variable emf generator, the second outputs of the main and two additional amplifier-converter blocks connected to the inputs of the addition unit, the output of which is connected to the recording device, while the axis of the main and additional Tel'nykh magnetic screens are arranged mutually orthogonally, and said three-axis sensors are arranged colinear to one another and perpendicular to the axes of the magnetic screens. In addition, the magnetometer (according to the first embodiment) can be equipped with two demagnetization windings, each of which covers a corresponding magnetic screen and is connected to a variable EMF generator.

Предлагаемый магнитометр (по второму варианту), содержащий однокомпонентный магниточувствительный датчик, магнитный экран, выполненный в виде полого цилиндра, в котором расположен магниточувствительный датчик, усилительно-преобразовательный блок, первый вход которого подключен к выходу магниточувстительного датчика, а первый выход подключен к первому входу этого датчика, генератор переменной ЭДС, выходы которого подключены к вторым входам магниточувствительного датчика и усилительно-преобразовательного блока, блок сложения и регистрирующий прибор, снабжен двумя дополнительными однокомпонентными магнитными датчиками, дополнительным экраном, выполненным в виде полого цилиндра, в котором размещен первый дополнительный магниточувствительный датчик, и двумя дополнительными усилительно-преобразовательными блоками, первый вход одного из которых подключен к выходу первого дополнительного магниточувствительного датчика, а первый вход второго дополнительного усилительно-преобразовательного блока подключен к выходу второго дополнительного магниточувствительного датчика, первые выходы первого и второго дополнительных усилительно-преобразовательных блоков подключены соответственно к первым входам первого и второго упомянутых дополнительных датчиков, вторые входы дополнительных датчиков и вторые входы дополнительных усилительно-преобразовательных блоков подключены к выходам генератора переменной ЭДС, вторые выходы основного и первого дополнительного усилительно-преобразовательных блоков подключены к входам блока сложения, выход которого подключен к второму входу дополнительного датчика, выход второго дополнительного усилительно-преобразовательного блока подключен к регистрирующему прибору, при этом оси основного и дополнительного магнитных экранов расположены взаимно ортогонально, а оси упомянутых трех датчиков размещены коллинеарно друг другу и перпендикулярно осям магнитных экранов. Кроме того, магнитометр (по второму варианту) может быть снабжен двумя обмотками размагничивания, каждая из которых охватывает соответствующий магнитный экран и подключена к генератору переменной ЭДС. The proposed magnetometer (in the second embodiment), comprising a one-component magnetosensitive sensor, a magnetic screen made in the form of a hollow cylinder in which the magnetosensitive sensor is located, an amplification-conversion unit, the first input of which is connected to the output of the magnetosensitive sensor, and the first output is connected to the first input of this sensor, a variable emf generator, the outputs of which are connected to the second inputs of the magnetosensitive sensor and amplifier-conversion unit, the addition unit and reg The screening device is equipped with two additional one-component magnetic sensors, an additional screen made in the form of a hollow cylinder in which the first additional magnetosensitive sensor is placed, and two additional amplification-conversion units, the first input of one of which is connected to the output of the first additional magnetosensitive sensor, and the first the input of the second additional amplifier-converter unit is connected to the output of the second additional magnetosensitive sensor, the first outputs of the first and second additional amplifier-converter blocks are connected respectively to the first inputs of the first and second mentioned additional sensors, the second inputs of the additional sensors and the second inputs of the additional amplifier-converter blocks are connected to the outputs of the variable emf generator, the second outputs of the main and first additional amplifier -conversion blocks are connected to the inputs of the addition unit, the output of which is connected to the second input of the additional sensor , The output of the second additional amplifying and transducing unit connected to the recording device, wherein the axis of the main and auxiliary magnetic screens are arranged mutually orthogonally, and the axes of said three sensors are arranged colinear to one another and perpendicular to the axes of the magnetic screens. In addition, the magnetometer (according to the second version) can be equipped with two demagnetization windings, each of which covers a corresponding magnetic screen and is connected to a variable emf generator.

Использование магнитометров по обоим вариантам обеспечивает для них реализацию узкой диаграммы направленности. Получение данного технического результата возможно при использовании трех однокомпонентных магниточувствительных датчиков, измеряющих магнитную индукцию от источника или от источников магнитного поля при локальном (неполном) экранировании основного и первого дополнительного датчиков. Если при отсутствии основного и дополнительного магнитных экранов инвертированные выходные сигналы (для магнитометра по первому варианту) с основного и первого дополнительного усилительно-преобразовательных блоков уменьшить в два раза и сложить с выходным сигналом с второго дополнительного усилительно-преобразовательного блока, то сигнал на выходе блока сложения будет равен нулю. The use of magnetometers for both options provides for them the implementation of a narrow radiation pattern. Obtaining this technical result is possible using three one-component magnetosensitive sensors that measure magnetic induction from a source or from magnetic field sources with local (incomplete) shielding of the main and first additional sensors. If, in the absence of the main and additional magnetic screens, the inverted output signals (for the magnetometer according to the first embodiment) from the main and first additional amplification-conversion units are halved and added to the output signal from the second additional amplification-conversion unit, then the signal at the output of the addition unit will be zero.

Для второго варианта, если исключить магнитные экраны и уменьшить в два раза суммарный выходной инвертирующий сигнал с основного и первого дополнительного усилительно-преобразовательных блоков, который подается на второй вход второго дополнительного датчика, то измеряемое магнитное поле в этом датчике будет скомпенсировано. В результате этого на втором выходе второго дополнительного усилительно-преобразовательного блока сигнал будет равен нулю. В таком случае, при наличии двух магнитных экранов, то есть при локальном (неполном) экранировании основного и первого дополнительного магниточувствительных датчиков выходной сигнал как и с блока сложения для первого варианта магнитометра, так и выходной сигнал с выхода второго дополнительного усилительно-преобразовательного блока для второго варианта магнитометра будет соответствовать той части пространственного действия магнитного поля источника (источников), которое экранировано одновременно как для основного, так и для первого дополнительного датчика. Эта пространственная зона приема магнитной индукции определяется поверхностями перекрытия магнитных экранов. На изложенном принципе и реализуются два варианта магнитометров с узкой диаграммой направленности, что обеспечивает высокую разрешающую способность по угловым координатам, а следовательно, и высокую точность определения как направления на источник магнитного поля, так и местоположение этого источника. Кроме того, использование обмоток размагничивания, охватывающих магнитные экраны и подключенных к генератору переменной ЭДС, позволяет получить стабильную по ориентации и симметричную диаграмму направленности магнитометра, у которого значение измеряемого сигнала будет равно нулю при отсутствии источника магнитного поля несмотря на то, что упомянутый магнитный экран, например, ферромагнитный экран будет иметь флуктуирующую остаточную намагниченность после воздействия на него сильного магнитного поля. For the second option, if you exclude magnetic screens and halve the total output inverting signal from the main and first additional amplifier-converter blocks, which is fed to the second input of the second additional sensor, the measured magnetic field in this sensor will be compensated. As a result of this, the signal will be zero at the second output of the second additional amplification-conversion unit. In this case, in the presence of two magnetic screens, that is, with local (incomplete) shielding of the main and first additional magnetosensitive sensors, the output signal from both the addition unit for the first magnetometer variant and the output signal from the output of the second additional amplification-conversion unit for the second The magnetometer version will correspond to that part of the spatial action of the magnetic field of the source (s), which is shielded simultaneously for both the main and the first Modes sensor. This spatial zone of reception of magnetic induction is determined by the overlapping surfaces of the magnetic screens. Based on the stated principle, two versions of magnetometers with a narrow radiation pattern are realized, which ensures high resolution in angular coordinates, and therefore, high accuracy in determining both the direction of the magnetic field source and the location of this source. In addition, the use of demagnetization windings covering magnetic screens and connected to a variable EMF generator allows one to obtain a magnetometer stable in orientation and symmetrical radiation pattern, in which the value of the measured signal will be zero in the absence of a magnetic field source despite the fact that the said magnetic screen for example, a ferromagnetic screen will have a fluctuating residual magnetization after exposure to a strong magnetic field.

Таким образом, технический результат предлагаемого изобретения выражается в сужении диаграммы направленности однокомпонентного магнитометра за счет исключения сигналов от источников магнитного поля, находящихся вне общей зоны действия основного и дополнительного магнитных экранов. Thus, the technical result of the invention is expressed in the narrowing of the radiation pattern of a single-component magnetometer due to the exclusion of signals from magnetic field sources that are outside the general coverage area of the main and additional magnetic screens.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими графическими материалами. The essence of the invention is illustrated by the following graphic materials.

На фиг. 1 изображена структурная схема магнитометра по первому варианту. In FIG. 1 shows a structural diagram of a magnetometer according to the first embodiment.

На фиг. 2 изображена структурная схема магнитометра по второму варианту. In FIG. 2 shows a block diagram of a magnetometer according to the second embodiment.

На фиг. 3 изображена проекция диаграммы направленности магнитометра на плоскость OXY при наличии одного магнитного экрана, ось которого совпадает с осью OY. In FIG. 3 shows the projection of the radiation pattern of the magnetometer on the OXY plane in the presence of one magnetic screen, the axis of which coincides with the OY axis.

На фиг. 4 изображена проекция диаграммы направленности магнитометра на плоскость OXZ при наличии одного магнитного экрана, ось которого совпадает с осью OZ. In FIG. 4 shows the projection of the radiation pattern of the magnetometer on the OXZ plane in the presence of one magnetic screen, the axis of which coincides with the OZ axis.

На фиг. 5 изображена диаграмма направленности магнитометра. In FIG. 5 shows the radiation pattern of the magnetometer.

Предлагаемый магнитометр по первому варианту состоит (фиг. 1) из основного 1 и двух дополнительных однокомпонентных магниточувствительных датчиков 2 и 3, основного 4 и дополнительного 5 магнитных экранов, каждый из которых выполнен в виде полого цилиндра, основного 6 и двух дополнительных 7 и 8 усилительно-преобразовательных блоков, генератора переменной ЭДС 9, блока сложения 10 и регистрирующего прибора 11. Первые входы блоков 6 - 8 подключены соответственно к первым выходам датчиков 1 - 3. Первые выходы блоков 6 - 8 подключены соответственно к первым входам датчиков 1 - 3, а вторые выходы этих блоков подключены к входам блока сложения 10, выход которого подключен к регистрирующему прибору 11. Вторые входы датчиков 1 - 3 и блоков 6 - 8 подключены к выходам генератора 9. Датчик 1 размещен в экране 4, а датчик 2 размещен в экране 5. Оси экранов 4 и 5 расположены взаимно ортогонально, а оси датчиков 1 - 3 коллинеарны (на фиг. 1 оси датчиков 1 - 3 соосны). На фиг. 1 ось экрана 4 параллельна оси OY прямоугольной системы координат OXYZ, ось экрана 5 параллельна оси OZ, а оси датчиков 1 - 3 параллельны оси OX. The proposed magnetometer according to the first embodiment consists (Fig. 1) of the main 1 and two additional one-component magnetosensitive sensors 2 and 3, the main 4 and additional 5 magnetic screens, each of which is made in the form of a hollow cylinder, the main 6 and two additional 7 and 8 amplifying -converting blocks, variable EMF generator 9, addition block 10 and recording device 11. The first inputs of blocks 6 to 8 are connected respectively to the first outputs of sensors 1 to 3. The first outputs of blocks 6 to 8 are connected respectively to the first m the inputs of the sensors 1 to 3, and the second outputs of these blocks are connected to the inputs of the addition unit 10, the output of which is connected to the recording device 11. The second inputs of the sensors 1 to 3 and blocks 6 to 8 are connected to the outputs of the generator 9. Sensor 1 is located on screen 4 and the sensor 2 is located on the screen 5. The axes of the screens 4 and 5 are mutually orthogonal, and the axes of the sensors 1 to 3 are collinear (in Fig. 1, the axes of the sensors 1 to 3 are aligned). In FIG. The axis 1 of the screen 4 is parallel to the OY axis of the rectangular coordinate system OXYZ, the axis of the screen 5 is parallel to the axis OZ, and the axis of the sensors 1 to 3 are parallel to the axis OX.

Для исключения влияния на результат измерения магнитного поля, обусловленного остаточной намагниченностью упомянутых экранов, выполненных, например, из пермаллоя, предлагаемый магнитометр по первому варианту дополнен двумя обмотками размагничивания 12 и 13. Обмотка 12 охватывает экран 4, а обмотка 13 охватывает экран 5. Выводы обмоток 12 и 13 подключены к соответствующим выходам генератора 9. To exclude the influence on the measurement result of the magnetic field due to the residual magnetization of the said screens made, for example, of permalloy, the proposed magnetometer according to the first embodiment is supplemented with two demagnetization windings 12 and 13. The winding 12 covers the screen 4, and the winding 13 covers the screen 5. Findings of the windings 12 and 13 are connected to the corresponding outputs of the generator 9.

Предлагаемый магнитометр по второму варианту состоит (фиг. 2) из основного 14 и двух дополнительных однокомпонентных магниточувствительных датчиков 15 и 16, основного 17 и дополнительного 18 магнитных экранов, каждый из которых выполнен в виде полого цилиндра, основного 19 и двух дополнительных 20 и 21 усилительно-преобразовательных блоков, генератора переменной ЭДС 22, блока сложения 23 и регистрирующего блока 24. Первые входы блоков 19 - 21 подключены соответственно к первым выходам датчиков 14 - 16. Первые выходы блоков 19 - 21 подключены соответственно к первым входам датчиков 14 - 16, а вторые выходы блоков 19 и 20 подключены к входам блока сложения 23, выход которого подключен к второму входу датчика 16. Выход блока 21 подключен к регистрирующему прибору 24. Вторые входы датчиков 14 - 16 и блоков 19 - 21 подключены к выходам генератора 22. Датчик 14 размещен в экране 17, а датчик 15 - в экране 18. Оси экранов 17 и 18 расположены взаимно ортогонально, а оси датчиков 14 - 16 коллинеарны (на фиг. 2 оси датчиков 14 - 16 соосны). Оси экранов 17 и 18 параллельны соответствующим осям OY и OZ прямоугольной системы координат OXYZ, а оси датчиков 14 - 16 параллельны оси X. The proposed magnetometer according to the second embodiment consists (Fig. 2) of the main 14 and two additional one-component magnetosensitive sensors 15 and 16, the main 17 and the additional 18 magnetic screens, each of which is made in the form of a hollow cylinder, the main 19 and two additional 20 and 21 amplifying -converting blocks, a variable emf generator 22, an addition block 23 and a recording block 24. The first inputs of the blocks 19 - 21 are connected respectively to the first outputs of the sensors 14 - 16. The first outputs of the blocks 19 - 21 are connected respectively to the first inputs of the sensors 14 - 16, and the second outputs of the blocks 19 and 20 are connected to the inputs of the addition unit 23, the output of which is connected to the second input of the sensor 16. The output of the block 21 is connected to the recording device 24. The second inputs of the sensors 14 - 16 and blocks 19 - 21 connected to the outputs of the generator 22. The sensor 14 is located on the screen 17, and the sensor 15 is on the screen 18. The axes of the screens 17 and 18 are mutually orthogonal, and the axes of the sensors 14 - 16 are collinear (in FIG. 2 axis of the sensors 14 - 16 are aligned). The axes of the screens 17 and 18 are parallel to the corresponding axes OY and OZ of the rectangular coordinate system OXYZ, and the axes of the sensors 14 - 16 are parallel to the X axis.

Для исключения влияния на результат измерения магнитного поля, обусловленного остаточной намагниченностью упомянутых экранов, выполненных, например, из пермаллоя, предлагаемый магнитометр по второму варианту дополнен двумя обмотками размагничивания 25 и 26. Обмотка 25 охватывает экран 17, а обмотка 26 охватывает экран 18. Выводы обмоток 25 и 26 подключены к соответствующим выходам генератора 22. To exclude the influence on the measurement result of the magnetic field due to the residual magnetization of the said screens made, for example, of permalloy, the proposed magnetometer according to the second variant is supplemented with two demagnetization windings 25 and 26. The winding 25 covers the screen 17, and the winding 26 covers the screen 18. Findings of the windings 25 and 26 are connected to the respective outputs of the generator 22.

Предлагаемый магнитометр (его варианты) работает следующим образом (фиг. 1 и 2). На вторые входы датчиков 1 - 3 и 14 - 16 подаются с генератора 9 и генератора 22 напряжения, возбуждающие эти датчики. В результате на выходе каждого датчика 1 - 3 и 14 - 16 появляется ЭДС второй гармоники, пропорциональная проекции вектора магнитной индукции на магнитную ось соответствующего датчика [1, с. 66]. Выходные сигналы с датчиков 1 - 3 и 14 - 16 усиливаются и детектируются в соответствующих блоках 6 - 8 и 19 - 21. Для детектирования сигналов на вторые входы блоков 6 - 8 и 19 - 21 подаются переменные напряжения с генератора 9 и генератора 22. Сигналы с первых выходов блоков 6 - 8 и 19 - 21 подаются на первые входы соответствующих датчиков 1 - 3 и 14 - 16, обеспечивая отрицательную обратную связь по измеряемым составляющим вектора магнитной индукции. При отсутствии экранов 4 и 5, 17 и 18 диаграмма направленности каждого из датчиков 1 - 3, 14 - 16 будет иметь вид двух касающихся окружностей, представленных в прямоугольной системе координат OXYZ на плоскости OXY (фиг. 3) и на плоскости OXZ (фиг. 4) сплошными и пунктирными линиями [2, с. 91, рис. 4-4а]. При отсутствии экранов 4 и 5, 17 и 18 (фиг. 1 и фиг. 2), а также принимая во внимание, что расстояние между датчиками 1 - 3, 14 - 16 много меньше расстояния от каждого из них до источника магнитного поля, значения сигналов на выходах блоков 6 - 8 и 19 - 21 будут равны. The proposed magnetometer (its variants) works as follows (Fig. 1 and 2). The second inputs of the sensors 1 to 3 and 14 to 16 are supplied from the generator 9 and the voltage generator 22, exciting these sensors. As a result, at the output of each sensor 1–3 and 14–16, the second-harmonic emf appears, proportional to the projection of the magnetic induction vector onto the magnetic axis of the corresponding sensor [1, p. 66]. The output signals from the sensors 1 - 3 and 14 - 16 are amplified and detected in the corresponding blocks 6 - 8 and 19 - 21. To detect the signals at the second inputs of the blocks 6 - 8 and 19 - 21, alternating voltages are supplied from the generator 9 and the generator 22. Signals from the first outputs of blocks 6 - 8 and 19 - 21 are fed to the first inputs of the respective sensors 1 - 3 and 14 - 16, providing negative feedback on the measured components of the magnetic induction vector. In the absence of screens 4 and 5, 17 and 18, the radiation pattern of each of the sensors 1-3, 14-16 will have the form of two tangent circles represented in the rectangular coordinate system OXYZ on the OXY plane (Fig. 3) and on the OXZ plane (Fig. 4) solid and dashed lines [2, p. 91, fig. 4-4a]. In the absence of screens 4 and 5, 17 and 18 (Fig. 1 and Fig. 2), and also taking into account that the distance between the sensors 1 - 3, 14 - 16 is much less than the distance from each of them to the source of the magnetic field, the values the signals at the outputs of blocks 6 - 8 and 19 - 21 will be equal.

Магнитные экраны 4 и 5, 17 и 18 (фиг. 1 и 2) осуществляют локальное экранирование магнитной индукции от источника магнитного поля, измеряемой датчиками 1 и 2, 14 и 15. Зона экранирования зависит от размеров каждого экрана, в частности, от ширины ленты, из которой изготовлен экран, от размеров его сторон или радиуса экрана, если он выполнен в виде полого круглого прямого цилиндра (в виде втулки). На фиг. 3 изображена в плоскости OXY сплошной линией диаграмма направленности датчика 1 и датчика 14 (фиг. 1 и 2), полученная при вращении этих датчиков в плоскости OXY, полагая, что они расположены в начале системы координат OXYZ (фиг. 3) относительно источника магнитного поля, находящегося на пересечении плоскостей OXY и OXZ, с магнитным моментом, ориентированным, например, по оси OX. Угол α₁ (фиг. 3) определяет зону нечувствительности датчиков 1 и 14 (фиг. 1 и 2), обусловленную магнитным экранированием. Для экрана, выполненного в виде кругового прямого цилиндра α₁≈ 2arctgl₁/2R₁, где l₁ - ширина ленты экрана (высота цилиндра), R₁ - радиус основания цилиндрического экрана. Аналогично на фиг. 4 изображена в плоскости OXZ сплошной линией диаграмма направленности датчиков 2 и 15 (фиг. 1 и 2), полученная при вращении этих датчиков в плоскости OXZ, полагая, что они расположены в начале системы координат OXYZ (фиг. 4). Угол α₂ (фиг. 4) определяет зону нечувствительности датчиков 2 и 15 (фиг. 1 и 2), обусловленную магнитным экранированием. Для экрана, выполненного в виде кругового прямого полого цилиндра, α₂≈ 2arctgl₂/2R₂, l₂ - ширина ленты экрана (высота цилиндра), R₂ - радиус основания цилиндрического экрана.Magnetic screens 4 and 5, 17 and 18 (Fig. 1 and 2) carry out local shielding of magnetic induction from a magnetic field source, measured by sensors 1 and 2, 14 and 15. The shielding zone depends on the size of each screen, in particular, on the width of the tape , from which the screen is made, from the dimensions of its sides or the radius of the screen, if it is made in the form of a hollow round straight cylinder (in the form of a sleeve). In FIG. Figure 3 shows in the OXY plane the solid line pattern of the sensor 1 and sensor 14 (Figs. 1 and 2) obtained by rotating these sensors in the OXY plane, assuming that they are located at the origin of the OXYZ coordinate system (Fig. 3) relative to the magnetic field source located at the intersection of the OXY and OXZ planes with a magnetic moment oriented, for example, along the OX axis. The angle α ₁ (Fig. 3) determines the deadband of the sensors 1 and 14 (Fig. 1 and 2), due to magnetic shielding. For a screen made in the form of a circular straight cylinder α ₁ ≈ 2arctgl ₁ / 2R ₁ , where l ₁ is the width of the screen tape (cylinder height), R ₁ is the radius of the base of the cylindrical screen. Similarly in FIG. Figure 4 shows in the OXZ plane the solid line pattern of sensors 2 and 15 (Figs. 1 and 2) obtained by rotating these sensors in the OXZ plane, assuming that they are located at the beginning of the OXYZ coordinate system (Fig. 4). The angle α ₂ (Fig. 4) determines the deadband of the sensors 2 and 15 (Fig. 1 and 2), due to magnetic shielding. For a screen made in the form of a circular straight hollow cylinder, α ₂ ≈ 2arctgl ₂ / 2R ₂ , l ₂ is the width of the screen ribbon (cylinder height), R ₂ is the radius of the base of the cylindrical screen.

Далее работа магнитометра по первому варианту осуществляется следующим образом. Сигналы с вторых выходов блоков 6 и 7 (фиг. 1), пропорциональные значениям измеряемой магнитной индукции датчиками 1 и 2, подаются на инвертирующий вход блока сложения 10, а сигнал с второго выхода блока 8, пропорциональный значению измеряемой магнитной индукции датчиком 3, подается на прямой вход блока сложения 10. В результате этого выходной сигнал с блока 10, поступающий на прибор 11, соответствует пространственной зоне, определяемой одновременным экранированием магнитной индукции экранами 4 и 5, которая измеряется датчиком 3. Упомянутая пространственная зона приема сигнала магнитной индукции источника поля соответствует диаграмме направленности (фиг. 5) в виде двух симметричных пирамид, расположенных по разные стороны от плоскости, проходящей через их общую вершину. То есть диаграмма направленности сужается в плоскости OXY до угла α₁, а в плоскости OXZ - до угла α₂.
Далее последовательность работы магнитометра по второму варианту осуществляется следующим образом. Сигналы с вторых выходов блоков 19 и 20 (фиг. 2), пропорциональные значениям измеряемой магнитной индукции датчиками 14 и 15, подаются на инвертирующий вход блока сложения 23. Инвертированный суммарный сигнал с выхода блока 23 подается на второй вход датчика 16, осуществляя автоматическую компенсацию измеряемого магнитного поля в направлении магнитной оси этого датчика. В результате сигнал с второго выхода блока 21, поступающий на регистрирующий прибор 24, соответствует пространственной зоне, определяемой одновременным экранированием магнитной индукции экранами 17 и 18, которая измеряется датчиком 16. Упомянутая пространственная зона приема сигнала магнитной индукции источника поля соответствует диаграмме направленности (фиг. 5) в виде двух симметричных пирамид, расположенных по разные стороны от плоскости, проходящей через их общую вершину. То есть диаграмма направленности сужается в плоскости OXY до угла α₁, а в плоскости OXZ - до угла α₂.
Магнитометр по второму варианту в отличие от магнитометра по первому варианту может иметь более широкий диапазон по измеряемому сигналу датчиком 16 и блоком 21 благодаря автоматической компенсации магнитной индукции от сторонних источников магнитного поля, расположенных (фиг. 3 - 5) вне зоны диаграммы направленности (за пределами углов α₁ и α₂).
Предлагаемые магнитометры по первому и второму вариантам обеспечивают решение поставленной задачи, когда магнитные экраны не имеют остаточной намагниченности (сверхпроводящие экраны). Для исключения остаточной намагниченности экранов 4 и 5, 17 и 18 (фиг. 1 и 2), выполненных из ферромагнитного материала, с генераторов 9 и 22 на обмотки 12 и 13, 25 и 26, охватывающих соответствующие экраны, периодически подается, например, экспоненциально затухающий ток высокой частоты, превышающий примерно на порядок частоту напряжения, поступающего на вторые входы датчиков 1 - 3, 14 - 16, а длительность периода этих экспоненциально затухающих посылок тока высокой частоты существенно больше периода переменного напряжения, поступающего на вторые входы этих датчиков. В результате этого воспроизводится экспоненциально затухающее переменное магнитное поле, размагничивающее экраны 4 и 5, 17 и 18 [4, с. 251 - 254]. При этом частота тока, обеспечивающего размагничивание экранов, находится вне полосы пропускания блоков 6 - 8, 19 - 21, а значит не влияет на результат измеряемого магнитного поля. Следовательно, периодическое размагничивание магнитных экранов с флуктуацией остаточной намагниченности позволяет реализовать магнитометр со стабильной и симметричной диаграммой направленности.Next, the magnetometer according to the first embodiment is as follows. The signals from the second outputs of blocks 6 and 7 (Fig. 1), proportional to the values of the measured magnetic induction by the sensors 1 and 2, are fed to the inverting input of the addition unit 10, and the signal from the second output of the block 8, proportional to the value of the measured magnetic induction by the sensor 3, is fed to direct input of the addition unit 10. As a result, the output signal from the block 10 arriving at the device 11 corresponds to the spatial zone determined by the simultaneous shielding of the magnetic induction by the screens 4 and 5, which is measured by the sensor 3. Mentioned space The natural zone of the magnetic induction of the field source corresponds to the radiation pattern (Fig. 5) in the form of two symmetric pyramids located on different sides of the plane passing through their common vertex. That is, the radiation pattern narrows in the OXY plane to the angle α ₁ , and in the OXZ plane to the angle α ₂ .
Next, the sequence of operation of the magnetometer according to the second embodiment is as follows. The signals from the second outputs of blocks 19 and 20 (Fig. 2), proportional to the values of the measured magnetic induction by the sensors 14 and 15, are fed to the inverting input of the addition unit 23. The inverted total signal from the output of the block 23 is fed to the second input of the sensor 16, providing automatic compensation of the measured magnetic field in the direction of the magnetic axis of this sensor. As a result, the signal from the second output of block 21 arriving at the recording device 24 corresponds to the spatial zone determined by the simultaneous shielding of the magnetic induction by the screens 17 and 18, which is measured by the sensor 16. The mentioned spatial zone of the reception of the magnetic induction signal of the field source corresponds to the radiation pattern (Fig. 5 ) in the form of two symmetric pyramids located on different sides of the plane passing through their common vertex. That is, the radiation pattern narrows in the OXY plane to the angle α ₁ , and in the OXZ plane to the angle α ₂ .
The magnetometer according to the second embodiment, unlike the magnetometer according to the first embodiment, can have a wider range of the signal being measured by the sensor 16 and block 21 due to automatic compensation of magnetic induction from external sources of magnetic field located (Fig. 3-5) outside the radiation pattern zone (outside angles α ₁ and α ₂ ).
The proposed magnetometers according to the first and second options provide a solution to the problem when the magnetic screens do not have remanent magnetization (superconducting screens). To eliminate the residual magnetization of the screens 4 and 5, 17 and 18 (Fig. 1 and 2), made of ferromagnetic material, from the generators 9 and 22 to the windings 12 and 13, 25 and 26, covering the corresponding screens, periodically fed, for example, exponentially a decaying high-frequency current, which is approximately an order of magnitude higher than the frequency of the voltage supplied to the second inputs of the sensors 1–3, 14–16, and the period of these exponentially decaying packages of high-frequency current is significantly longer than the period of the alternating voltage supplied to the second inputs their sensors. As a result of this, an exponentially decaying alternating magnetic field is reproduced, which demagnetizes the screens 4 and 5, 17 and 18 [4, p. 251 - 254]. At the same time, the frequency of the current providing demagnetization of the screens is outside the passband of blocks 6–8, 19–21, and therefore does not affect the result of the measured magnetic field. Consequently, the periodic demagnetization of magnetic screens with fluctuations in the residual magnetization makes it possible to realize a magnetometer with a stable and symmetric radiation pattern.

В предлагаемом магнитометре по первому и второму вариантам (фиг. 1 и 2) датчики 1 - 3, 14 - 16, усилительно-преобразовательный блоки 6 - 8, 19 - 21 и генераторы переменной ЭДС 9 и 22 выполнены аналогично как и в известном магнитометре [1, с. 108], состоящем из однокомпонентного феррозондового датчика, усилительно-преобразовательного блока, генератора переменной ЭДС и регистрирующего прибора. При этом, как и в упомянутом известном магнитометре, каждый усилительно-преобразовательный блок в предлагаемом магнитометре состоит из избирательного усилителя и синхронного детектора. Магнитные экраны 4 и 5, 1 и 18 могут быть выполнены, например, из пермаллоевой ленты в виде колец, образующих полые цилиндры [1, с. 128, 129; 5], при этом каждый экран может быть многослойным, а ширина ленты должна быть больше или равна ширине магниточувствительного элемента датчика. Блок сложения представляет собой суммирующий усилитель, который может быть выполнен на операционном усилителе типа 140УД17А по известной схеме [6, с. 158, рис. 4.6"в"]. In the proposed magnetometer according to the first and second variants (Figs. 1 and 2), the sensors 1 - 3, 14 - 16, the amplifier-converter blocks 6 - 8, 19 - 21 and the variable emf generators 9 and 22 are made similarly to the known magnetometer [ 1, p. 108], consisting of a single-component flux-gate sensor, an amplification-conversion unit, a variable emf generator and a recording device. At the same time, as in the aforementioned known magnetometer, each amplifier-converter unit in the proposed magnetometer consists of a selective amplifier and a synchronous detector. Magnetic screens 4 and 5, 1 and 18 can be made, for example, of permalloy tape in the form of rings forming hollow cylinders [1, p. 128, 129; 5], in this case, each screen can be multilayer, and the width of the tape should be greater than or equal to the width of the magnetically sensitive element of the sensor. The addition unit is a summing amplifier, which can be performed on an operational amplifier of the type 140UD17A according to the known scheme [6, p. 158, fig. 4.6 "in"].

Магнитометры, представленные на фиг. 1 и 2, имеют узкую диаграмму направленности, которая более чем на порядок уже по сравнению с прототипом, а следовательно, высокую разрешающую способность по угловым координатам. The magnetometers shown in FIG. 1 and 2, have a narrow radiation pattern, which is more than an order of magnitude already compared with the prototype, and therefore, high resolution in angular coordinates.

Таким образом, технический результат предлагаемого магнитометра по первому и второму вариантам выражается в компенсации сигналов от источника или от источников магнитного поля, находящихся вне зоны действия магнитных экранов, что обеспечивает реализацию узкой диаграммы направленности этого магнитометра. В свою очередь это позволяет достичь высокой точности определения направления на источник магнитного поля и расстояния до него, которое может быть осуществлено, например, по методике, изложенной в работе [7]. Thus, the technical result of the proposed magnetometer according to the first and second options is expressed in the compensation of signals from a source or from sources of a magnetic field outside the range of magnetic screens, which ensures the implementation of a narrow radiation pattern of this magnetometer. In turn, this allows one to achieve high accuracy in determining the direction to the source of the magnetic field and the distance to it, which can be implemented, for example, by the method described in [7].

Литература
1. Афанасьев Ю.В. Феррозондовые приборы.- Л.: "Энергоатомиздат", 1986, 188 с.Literature
1. Afanasyev Yu.V. Fluxgate devices. - L .: "Energoatomizdat", 1986, 188 p.

2. Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.В., Хорев В.Н. и др. Средства измерения параметров магнитного поля.-Л.: "Энергия", 1979, 320 с. 2. Afanasyev Yu.V., Studentsov N.V., Khorev V.N. and other Means of measuring the parameters of the magnetic field.-L .: "Energy", 1979, 320 S.

3. Авт. св. N 343238 СССР, кл. G 01 V 3/00. Устройство для измерения компонент магнитного поля/ Ю.В. Афанасьев// Открытия. Изобретения., 1972, N 20. 3. Auth. St. N 343238 USSR, class G 01 V 3/00. Device for measuring magnetic field components / Yu.V. Afanasyev // Discoveries. Inventions., 1972, N 20.

4. Афанасьев Ю.В., Щелкин А.П., Студенцов Н.В. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки.- Л.: "Энергия", 1972, 272 с. 4. Afanasyev Yu.V., Schelkin A.P., Studentsov N.V. Magnetometric transducers, devices, installations. - L .: "Energy", 1972, 272 p.

5. Преображенский А.А. Расчет однослойных магнитных экранов. "Известия Вузов. Приборостроение", 1960, N 4. 5. Preobrazhensky A.A. Calculation of single-layer magnetic screens. "University News. Instrument Engineering", 1960, N 4.

6. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы. М.: "Советское радио". 1979. 368 с. 6. Shilo V.L. Line integrated circuits. M .: "Soviet Radio". 1979. 368 p.

7. Смирнов Б. М. Определение магнитного диполя и расстояния до него на основании измерений градиента магнитной индукции при заданном направлении на диполь. // Методы и средства точных магнитных измерений. Л.: НПО "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева". 1980. 84 с. 7. Smirnov B. M. Determination of the magnetic dipole and the distance to it based on measurements of the magnetic induction gradient for a given direction on the dipole. // Methods and means of accurate magnetic measurements. L .: NPO VNIIM named after DI Mendeleev. 1980.84 p.

Claims

1. A magnetometer containing a one-component magnetosensitive sensor, a magnetic screen made in the form of a hollow cylinder, in which a magnetosensitive sensor is located, an amplifier-conversion unit, the first input of which is connected to the output of the magnetosensitive sensor, and the first output is connected to the first input of this sensor, a variable generator EMF, the outputs of which are connected to the second inputs of the magnetosensitive sensor and amplifier-conversion unit, the addition unit and the recording device, characterized the fact that it is equipped with two additional one-component magnetosensitive sensors, an additional magnetic screen made in the form of a hollow cylinder in which the first additional magnetosensitive sensor is placed, and two additional amplification-conversion units, the first input of one of which is connected to the output of the first additional magnetosensitive sensor, and the first input of the second additional amplifier-converter unit is connected to the output of the second additional magneto sensitive sensor, the first outputs of the first and second additional amplifier-converter blocks are connected respectively to the first inputs of the first and second mentioned additional sensors, the second inputs of additional sensors and the second inputs of additional amplifier-converter blocks are connected to the outputs of the variable emf generator, the second outputs of the main and two additional amplifier-converter blocks are connected to the inputs of the addition block, the output of which is connected to a recording device, p In this case, the axes of the primary and secondary magnetic screens are mutually orthogonal, and the axes of the three sensors are arranged collinear to each other and perpendicular to the axes of the magnetic screens.

2. The magnetometer according to claim 1, characterized in that it is equipped with two demagnetization windings, each of which covers a corresponding magnetic screen and is connected to a variable EMF generator.

3. A magnetometer containing a one-component magnetosensitive sensor, a magnetic screen made in the form of a hollow cylinder, in which a magnetosensitive sensor is located, an amplifier-conversion unit, the first input of which is connected to the output of the magnetosensitive sensor, and the first output is connected to the first input of this sensor, a variable generator EMF, the outputs of which are connected to the second inputs of the magnetosensitive sensor and amplifier-conversion unit, the addition unit and the recording device, characterized the fact that it is equipped with two additional one-component magnetosensitive sensors, an additional magnetic screen made in the form of a hollow cylinder in which the first additional magnetosensitive sensor is placed, and two additional amplification-conversion units, the first input of one of which is connected to the output of the first additional magnetosensitive sensor, and the first input of the second additional amplifier-converter unit is connected to the output of the second additional magneto sensitive sensor, the first outputs of the first and second additional amplifier-converter blocks are connected respectively to the first inputs of the first and second mentioned additional sensors, the second inputs of the additional sensors and the second inputs of the additional amplifier-converter blocks are connected to the outputs of the variable emf generator, the second outputs of the main and first additional amplifier-converter blocks are connected to the inputs of the addition block, the output of which is connected to the second input of the second an additional sensor, the output of the second additional amplifier-converter unit is connected to a recording device, while the axes of the main and additional magnetic screens are mutually orthogonal, and the axes of the three sensors are placed collinear to each other and perpendicular to the axes of the magnetic screens.

4. The magnetometer according to claim 3, characterized in that it is equipped with two demagnetization windings, each of which covers a corresponding magnetic screen and is connected to a variable emf generator.