RU2249790C2 - Magnetic field converter for inclinometer - Google Patents
Magnetic field converter for inclinometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249790C2 RU2249790C2 RU2002120416/28A RU2002120416A RU2249790C2 RU 2249790 C2 RU2249790 C2 RU 2249790C2 RU 2002120416/28 A RU2002120416/28 A RU 2002120416/28A RU 2002120416 A RU2002120416 A RU 2002120416A RU 2249790 C2 RU2249790 C2 RU 2249790C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- amplifier
- signal
- flux
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования геофизических скважин и может быть использовано в инклинометрах для построения датчиков магнитного азимута, а также магнитометров различного назначения.The invention relates to the field of research of geophysical wells and can be used in inclinometers for constructing magnetic azimuth sensors, as well as magnetometers for various purposes.
Известно устройство для измерения азимута, содержащее генератор, подключенный через усилитель к обмотке возбуждения двухкомпонентного феррозондового датчика геомагнитного поля, два идентичных канала преобразования, содержащие последовательно соединенные предварительные усилители, полосовые фильтры и синхронные детекторы и подключенные входами к сигнальным обмоткам датчиков, а выходами к аналого-цифровому преобразователю, а также процессорный блок с подключенными к нему дисплеем и плоттером [патент США №5052116, G 01 С 17/28, 1990 г.].A device for measuring azimuth, containing a generator connected through an amplifier to the excitation winding of a two-component flux-probe geomagnetic field sensor, two identical conversion channels containing serially connected pre-amplifiers, band-pass filters and synchronous detectors and connected by inputs to the signal windings of the sensors, and outputs to the analog digital converter, as well as a processor unit with a display and a plotter connected to it [US patent No. 5052116, G 01 C 17/28, 1990].
Недостатком устройства является отсутствие отрицательной обратной связи в каналах преобразования сигналов феррозондов, в результате чего устройство имеет низкую стабильность работы и точность.The disadvantage of this device is the lack of negative feedback in the conversion channels of the flux-gate signals, as a result of which the device has low stability and accuracy.
Известен также автокомпенсационный феррозондовый магнитометр, содержащий феррозонд, обмотка возбуждения которого через усилитель подключена ко входу фазочувствительного детектора, генератор, подключенный к обмотке возбуждения феррозонда и ко входу управления фазочувствительного детектора, резистор, соединяющий выход детектора с компенсационной обмоткой феррозондов, и аналого-цифровой преобразователь, подключенный входами к выводам резистора [Семенов Н.М., Яковлев Н.И. Цифровые феррозондовые магнитометры. - Л.: Энергия, 1978, стр.30, рис.2-1].Also known is a self-compensating fluxgate magnetometer containing a fluxgate, the excitation winding of which is connected through an amplifier to the input of the phase-sensitive detector, a generator connected to the excitation winding of the flux-gate and to the control input of the phase-sensitive detector, a resistor connecting the output of the detector to the compensation winding of the fluxgates, and an analog-to-digital converter, connected by inputs to the terminals of the resistor [Semenov N.M., Yakovlev N.I. Digital fluxgate magnetometers. - L .: Energy, 1978, p. 30, Fig. 2-1].
Недостатком магнитометра является применение в феррозонде специальной компенсационной обмотки, значительно усложняющей конструкцию устройства, а также подключение выходов аналого-цифрового преобразователя к выводам резистора обратной связи, что существенно усложняет коммутацию цепей в случае использования одного аналого-цифрового преобразователя для обслуживания группы аналоговых магнитометров.The disadvantage of the magnetometer is the use of a special compensation winding in the flux gate, which significantly complicates the design of the device, as well as the connection of the outputs of the analog-to-digital converter to the terminals of the feedback resistor, which greatly complicates the switching of circuits if one analog-to-digital converter is used to service a group of analog magnetometers.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является автокомпенсационный феррозондовый преобразователь азимута, который принят за прототип и содержит генератор, подключенный к обмоткам возбуждения феррозондов, аналоговые ключи, выходы которых объединены и подключены через последовательно соединенные полосовой фильтр, синхронный детектор и усилитель постоянного тока ко входу аналого-цифрового преобразователя, а также резистор, соединяющий выход усилителя постоянного тока со входом полосового фильтра, при этом вход одного из аналоговых ключей соединен с общим проводом схемы преобразователя азимута, а входы остальных ключей - с выводами сигнальных обмоток феррозондов, а вход управления синхронного детектора соединен с выходом генератора [Рогатых Н.П., Александров С.С. Точность преобразователей азимута для инклинометров. - в кн.: Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности. - М.: ВНИИОЭНГ 1990, вып.11, с.23, рис.1].The closest in technical essence to the claimed device is a self-compensating fluxgate azimuth transducer, which is adopted as a prototype and contains a generator connected to the excitation windings of the fluxgates, analog switches whose outputs are combined and connected through a series-connected bandpass filter, a synchronous detector and a DC amplifier to the input an analog-to-digital converter, as well as a resistor connecting the output of the DC amplifier to the input of the bandpass filter, while input of one of analog switches connected to the common wire converter circuit azimuth, and inputs the remaining keys - Leaded signal flux gate coils, and a synchronous detector control input connected to the output of the generator [Rogatykh NP, Alexandrov SS Accuracy of azimuth converters for inclinometers. - in the book: Automation and telemechanization in the oil industry. - M .: VNIIOENG 1990, issue 11, p.23, Fig. 1].
По сравнению с первым аналогом данный преобразователь имеет более простую конструкцию, т.к. содержит лишь один канал преобразования, и обладает более высокой точностью, т.к. в нем нелинейность характеристик феррозондов устраняется путем введения отрицательной обратной связи по величине измеряемой составляющей геомагнитного поля посредством резистора, соединяющего выход усилителя постоянного тока с сигнальными обмотками феррозондов.Compared with the first analogue, this converter has a simpler design, because contains only one conversion channel, and has higher accuracy, because in it, the non-linearity of the characteristics of the flux gates is eliminated by introducing negative feedback on the measured component of the geomagnetic field through a resistor connecting the output of the DC amplifier with the signal windings of the flux gates.
По сравнению со вторым аналогом данный преобразователь значительно проще, т.к. в нем сигнальные обмотки феррозондов используются одновременно и как компенсационные обмотки, а это, в свою очередь, обеспечивает более простую схему мультиплексирования сигналов феррозондов на вход общего канала преобразования. Для организации подобного мультиплексирования сигналов в известном магнитометре потребовалось бы в два раза больше аналоговых ключей.Compared with the second analogue, this converter is much simpler, because in it, the signal windings of the flux gates are used simultaneously as compensation windings, and this, in turn, provides a simpler circuit for multiplexing the signals of the flux gates to the input of the common conversion channel. To organize such multiplexing of signals in a known magnetometer would require twice as many analog keys.
Недостаток принятого за прототип феррозондового преобразователя азимута состоит в том, что при постоянном смещении (сдвиге) U0 диапазона изменения сигнала на выходе преобразователя (на выходе усилителя постоянного тока) точность преобразователя снижается.The disadvantage of the azimuth fluxgate transducer adopted for the prototype is that with a constant shift (shift) U 0 of the signal variation range at the converter output (at the output of the DC amplifier), the accuracy of the converter decreases.
В этом случае сигнал феррозонда может быть представлен в видеIn this case, the flux-gate signal can be represented as
где Н - напряженность внешнего измеряемого геомагнитного поля, Н0 - напряженность магнитного поля в сердечнике феррозонда, вызванная постоянным смещением U0, а - коэффициент преобразования феррозонда, δ - погрешность преобразования поля, обусловленная нелинейностью характеристики намагничивания сердечника феррозонда. Но, поскольку погрешность 5 является функцией измеряемого поля и возрастает с увеличением величины измеряемого поля, имеет место неравенствоwhere H is the intensity of the measured external geomagnetic field, H 0 is the magnetic field strength in the core of the flux gate, caused by a constant bias U 0 , a is the conversion coefficient of the flux gate, δ is the error in the field conversion due to the nonlinearity of the magnetization characteristics of the core of the flux gate. But, since the error 5 is a function of the measured field and increases with increasing size of the measured field, the inequality
которое собственно и указывает на снижение точности преобразователя при наличии смещения U0.which actually indicates a decrease in the accuracy of the Converter in the presence of bias U 0 .
Кроме этого, смещение Uo приводит к неравенствуIn addition, the shift of Uo leads to the inequality
т.е. к несимметрии характеристики феррозонда. Последнее также является недостатком, т.к. ведет к усложнению алгоритмов в случае коррекции статических характеристик преобразователя.those. asymmetry of the characteristics of the flux gate. The latter is also a drawback, because complicates the algorithms in case of correction of the static characteristics of the converter.
Изобретение решает задачу сохранения максимальной точности измерения геомагнитного поля при осуществлении сдвига диапазона изменения сигнала на выходе преобразователя.The invention solves the problem of maintaining maximum accuracy in measuring the geomagnetic field when shifting the range of the signal at the output of the converter.
Технический результат, получаемый от использования изобретения, состоит в возможности выравнивания диапазонов изменения выходных сигналов преобразователя геомагнитного поля и входных сигналов аналого-цифрового преобразователя, подключаемого к выходу преобразователя, что позволяет получить максимальную точность при аналого-цифровом преобразовании сигналов феррозондового преобразователя.The technical result obtained from the use of the invention consists in the possibility of equalizing the variation ranges of the output signals of the geomagnetic field transducer and the input signals of the analog-to-digital converter connected to the output of the converter, which allows for maximum accuracy in analog-to-digital conversion of flux-gate converter signals.
Решение указанной задачи достигается тем, что в преобразователь геомагнитного поля для инклинометра, содержащий феррозонд, генератор, подключенный первым и вторым выходами к обмотке возбуждения феррозонда, синхронный детектор, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, вход управления - с третьим выходом генератора, а выход - с первым входом усилителя постоянного тока, а также резистор, соединяющий выход усилителя постоянного тока со входом полосового фильтра, в отличие от прототипа введен источник опорных сигналов, первый выход которого через сигнальную обмотку феррозонда подключен ко входу полосового фильтра, а второй выход соединен со вторым входом усилителя постоянного тока, при этом усилитель постоянного тока имеет характеристику фильтра нижних частот, а постоянное смещение сигнала на выходе усилителя постоянного тока равно напряжению на первом выходе источника опорных сигналов.The solution to this problem is achieved by the fact that in the geomagnetic field transducer for the inclinometer containing a flux gate, a generator connected by the first and second outputs to the excitation coil of the flux gate, a synchronous detector, the input of which is connected to the output of the bandpass filter, the control input to the third output of the generator, and the output - with the first input of the DC amplifier, as well as a resistor connecting the output of the DC amplifier with the input of the bandpass filter, in contrast to the prototype, a reference signal source is introduced, the first output One of which, through the signal winding of the flux gate, is connected to the input of the bandpass filter, and the second output is connected to the second input of the DC amplifier, while the DC amplifier has the characteristic of a low-pass filter, and the constant bias of the signal at the output of the DC amplifier is equal to the voltage at the first output of the reference source signals.
Смещение диапазонов изменения сигналов на выходах феррозондовых преобразователей можно выполнить тремя способами: 1. Введением смещений нулевых уровней сигналов на выходах усилителей постоянного тока; 2. Введением постоянного подмагничивания сердечников феррозондов; 3. Подключением к выходу преобразователей дополнительных усилителей со смещением нулевых уровней сигналов на их выходах.The shift of the signal change ranges at the outputs of the flux-gate transducers can be performed in three ways: 1. By introducing the offsets of the zero signal levels at the outputs of the DC amplifiers; 2. The introduction of permanent magnetization of the cores of the flux gates; 3. Connecting to the output of the converters additional amplifiers with a shift of zero signal levels at their outputs.
Первый и второй способы, как было показано выше, приводят к снижению точности измерений. Причем в некоторых случаях использования этих способов постоянное поле Но, соответствующее необходимому смещению нулевого уровня сигнала на выходе преобразователя, может получиться таким, что суммарное поле Н + Н0 приведет к насыщению сердечника феррозонда, в результате чего феррозонд и преобразователь станут неработоспособными.The first and second methods, as shown above, lead to a decrease in the accuracy of measurements. Moreover, in some cases of using these methods, a constant field Ho corresponding to the necessary shift of the signal level zero at the output of the converter can turn out such that the total field H + H 0 will saturate the core of the flux-gate, as a result of which the flux-gate and the converter become inoperative.
Третий способ свободен от недостатков предыдущих способов, т.к. параметры дополнительных усилителей не влияют на работу феррозондов. Но его недостаток состоит в том, что использование дополнительных усилителей усложняет и снижает надежность преобразователей.The third method is free from the disadvantages of the previous methods, because parameters of additional amplifiers do not affect the operation of flux gates. But its disadvantage is that the use of additional amplifiers complicates and reduces the reliability of the converters.
Предлагаемый преобразователь реализует по существу первый способ смещения нулевых уровней сигналов на выходах преобразователей, но устраняет недостатки, присущие первым двум способам, т.к. в нем за счет включения сигнальной обмотки феррозонда между выходами усилителя постоянного тока и источника опорных напряжений исключается постоянное подмагничивание сердечников феррозондов (Н0=0). По сравнению со случаем применения дополнительных усилителей предлагаемое решение дает более простые и дешевые схемы преобразователей, т.к. источники опорных сигналов могут быть реализованы в виде резистивных делителей напряжений без использования дорогостоящих активных компонентов. Кроме того, в качестве источников опорных сигналов могут использоваться одноименные блоки аналого-цифровых преобразователей, подключаемых к выходам феррозондовых преобразователей, а в многоканальных феррозондовых преобразователях может быть применен лишь один общий источник опорных сигналов, что также существенно упрощает конструкции устройств.The proposed Converter implements essentially the first method of shifting the zero levels of the signals at the outputs of the converters, but eliminates the disadvantages inherent in the first two methods, because in it, due to the inclusion of the signal winding of the flux gate between the outputs of the DC amplifier and the source of reference voltages, the permanent magnetization of the flux-gate cores is excluded (H 0 = 0). Compared with the case of using additional amplifiers, the proposed solution provides simpler and cheaper converter circuits, because reference signal sources can be implemented as resistive voltage dividers without the use of expensive active components. In addition, the same-name blocks of analog-to-digital converters connected to the outputs of the flux-gate converters can be used as sources of reference signals, and in multi-channel flux-gate converters only one common source of reference signals can be used, which also greatly simplifies the design of the devices.
Заметим, что использование источников опорных сигналов в различных устройствах является известным фактом. Но введение в схему предлагаемого преобразователя источника опорных сигналов само по себе не приводит к желаемому результату, т.к. здесь положительный эффект достигается только совокупностью следующих признаков, а именно: наличием источника опорных сигналов, включением сигнальной обмотки феррозонда между выходом усилителя постоянного тока и соответствующим выходом источника опорных сигналов, а также установкой на соответствующем выходе источника опорных сигналов напряжения, равного смещению U0 на выходе источника постоянного тока. Эта совокупность признаков является новой и неочевидной и обуславливает существенное отличие предлагаемого преобразователя от известных устройств.Note that the use of reference sources in various devices is a known fact. But the introduction of the reference signal source into the circuit of the proposed converter does not in itself lead to the desired result, because here, a positive effect is achieved only by a combination of the following features, namely: the presence of a reference signal source, the inclusion of a signal winding of a flux gate between the output of the DC amplifier and the corresponding output of the reference signal source, and the installation of a voltage at the corresponding output of the reference signal source equal to the offset U 0 at the output DC source. This combination of features is new and non-obvious and causes a significant difference between the proposed Converter from known devices.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет сохранить максимальную точность, обеспечить высокую надежность и упростить конструкции преобразователей геомагнитного поля при осуществлении сдвига диапазона изменения сигналов на их выходах.Thus, the proposed solution allows you to maintain maximum accuracy, ensure high reliability and simplify the design of geomagnetic field transducers when shifting the range of variation of the signals at their outputs.
На чертеже представлена структурная схема преобразователя геомагнитного поля для инклинометра.The drawing shows a structural diagram of a transducer of a geomagnetic field for an inclinometer.
Преобразователь содержит генератор 1, подключенный выходами "1" и "2" к обмотке возбуждения феррозонда 2, последовательно соединенные полосовой фильтр 3 и синхронный детектор 4, усилитель постоянного тока 5, подключенный входом "1" к выходу синхронного детектора 4, а выходом через резистор 6 - ко входу полосового фильтра 3, а также источник опорных сигналов 7, выход "1" которого через сигнальную обмотку феррозонда 2 соединен со входом полосового фильтра 3, а выход "2" - со входом "2" усилителя постоянного тока 5, при этом выход "3" генератора 1 подключен ко входу управления синхронного детектора 4.The converter contains a generator 1, connected by the outputs "1" and "2" to the excitation winding of the flux gate 2, a bandpass filter 3 and a synchronous detector 4 connected in series, a DC amplifier 5 connected by the input "1" to the output of the synchronous detector 4, and the output through a resistor 6 - to the input of the band-pass filter 3, as well as the source of reference signals 7, the output "1" of which is connected through the signal winding of the flux-gate 2 to the input of the band-pass filter 3, and the output "2" - to the input "2" of the DC amplifier 5, while the output "3" of the generator 1 is connected to synchronous detector control 4.
Источник опорных сигналов 7, используемый в преобразователе, может быть выполнен по одной из известных схем [Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. - М.: Радио и связь, 1981. -224 с.], в том числе в виде простого резистивного делителя напряжения.The source of reference signals 7 used in the Converter can be performed according to one of the known schemes [Aleksenko A.G., Kolombet E.A., Starodub G.I. The use of precision analog ICs. - M .: Radio and communications, 1981. -224 p.], Including in the form of a simple resistive voltage divider.
Преобразователь работает следующим образом. Генератор 1 запитывает обмотку возбуждения феррозонда 2 переменным током, не содержащим четных гармоник, и на выходе "3" вырабатывает последовательность тактовых импульсов, обеспечивающих функционирование синхронного детектора 4. Частота тактовых импульсов равна удвоенной частоте основной гармоники тока возбуждения феррозонда 2. Посредством полосового фильтра 3 производится преобразование спектра и усиление сигнала феррозонда 2, при этом осуществляется режекция нулевой гармоники, действующей на входе фильтра, и сглаживание формы сигнала путем подавления высших гармоник. Синхронный детектор 4 и усилитель постоянного тока 5 преобразовывают переменный сигнал, снимаемый с выхода фильтра 3, в напряжение постоянного тока U, уровень которого пропорционален эффективному значению сигнала феррозонда 2. При этом усилитель постоянного тока 5 осуществляет подавление гармоник, вызванных работой синхронного детектора 4, а также возмущений сигнала, обусловленных периодическими магнитными полями и быстрыми перемещениями (вибрациями) феррозонда в геомагнитном поле, для чего имеет характеристику фильтра низких частот.The converter operates as follows. The generator 1 energizes the excitation winding of the flux-gate 2 with an alternating current current that does not contain even harmonics, and at the output "3" it generates a sequence of clock pulses ensuring the functioning of the synchronous detector 4. The frequency of the clock pulses is equal to the doubled frequency of the fundamental harmonic of the excitation current of the flux-gate 2. By means of a band-pass filter 3, conversion of the spectrum and amplification of the signal of the flux-gate 2, while the rejection of the zero harmonic acting at the input of the filter and smoothing of the waveform la by suppressing higher harmonics. The synchronous detector 4 and the DC amplifier 5 convert the alternating signal taken from the output of the filter 3 into a DC voltage U, the level of which is proportional to the effective value of the signal of the flux gate 2. In this case, the DC amplifier 5 suppresses harmonics caused by the operation of the synchronous detector 4, and also perturbations of the signal due to periodic magnetic fields and fast movements (vibrations) of the flux gate in the geomagnetic field, for which it has the characteristic of a low-pass filter.
Информационный сигнал U складывается на выходе усилителя постоянного тока 5 с постоянным смещением U0, характеризующим собой сдвиг диапазона изменения информационного сигнала U и получаемым путем усиления сигнала, снимаемого с выхода "2" источника опорного сигналов 7. В результате сигнал, действующий на выходе усилителя 5, т.е. на выходе преобразователя, имеет видThe information signal U is added to the output of the DC amplifier 5 with a constant offset U 0 , which characterizes the shift of the range of the information signal U and is obtained by amplifying the signal taken from the output "2" of the reference signal source 7. As a result, the signal acting at the output of the amplifier 5 , i.e. at the output of the converter, has the form
гдеWhere
A - коэффициент преобразования канала, включающего последовательно соединенные полосовой фильтр 3, синхронный детектор 4 и усилитель постоянного тока 5, b - коэффициент преобразования феррозонда 2, с - коэффициент обратного преобразования феррозонда 2, характеризующий величину магнитного поля в сердечнике феррозонда, создаваемого протекающим по его сигнальной обмотке постоянным током, R - сопротивление резистора 6, Н - измеряемая величина проекции геомагнитного поля на ось чувствительности феррозонда, U7 - напряжение на выходе "2" источника опорных сигналов 7.A is the conversion coefficient of the channel, including a series-connected bandpass filter 3, a synchronous detector 4 and a DC amplifier 5, b is the conversion coefficient of the flux gate 2, c is the inverse conversion coefficient of the flux gate 2, characterizing the magnitude of the magnetic field in the core of the flux gate generated by its signal DC winding, R is the resistance of the resistor 6, N is the measured value of the projection of the geomagnetic field on the sensitivity axis of the flux gate, U 7 is the voltage at the output "2" of the op source Signals 7.
Разность напряжений (U0-U7) создает в сердечнике феррозонда постоянное полеThe voltage difference (U 0 -U 7 ) creates a constant field in the core of the fluxgate
подмагничивающее сердечник феррозонда и приводящее к увеличению погрешности измерения геомагнитного поля Н. Для устранения именно этой погрешности в предлагаемый преобразователь вводится источник опорных напряжений и напряжение U7 на его выходе "1" выбирается равным постоянному смещению сигнала U0 на выходе усилителя постоянного тока 5. В результате обеспечивается равенство Н0=0 и достигается максимальная точность измерений.the magnetizing core of the flux-gate and leading to an increase in the measurement error of the geomagnetic field N. To eliminate this error, the reference voltage source is introduced into the proposed converter and the voltage U 7 at its output "1" is chosen equal to the constant bias of the signal U 0 at the output of the DC amplifier 5. V The result is the equality of H 0 = 0 and the maximum measurement accuracy is achieved.
С целью выравнивания температурных дрейфов значений напряжений U7 и U0 смещение U0 создается путем усиления сигнала, снимаемого с выхода "2" источника опорных сигналов 7 и имеющего такой же температурный дрейф, как и U7. Для этого в предлагаемом преобразователе выход "2" источника опорных сигналов 7 соединяется со входом "2" усилителя постоянного тока 5.In order to equalize the temperature drifts of the voltage values U 7 and U 0, the offset U 0 is created by amplifying the signal taken from the output "2" of the reference signal source 7 and having the same temperature drift as U 7 . For this, in the proposed converter, the output "2" of the reference signal source 7 is connected to the input "2" of the DC amplifier 5.
Если измеряемое поле меняется в диапазоне ΔН=[Hmin,Hmax], то при U7=U0 диапазон изменения сигнала на выходе преобразователя составляетIf the measured field varies in the range ΔН = [H min , H max ], then with U 7 = U 0 the range of the signal at the converter output is
гдеWhere
Переход к новому диапазону изменения сигнала ΔU*5=[U*5min,U*5max] осуществляется следующим образом. При закороченной сигнальной обмотке феррозонда 2 и U7=0 на выходе усилителя постоянного тока 5 посредством изменения сигнала на выходе "2" источника опорных сигналов 7 устанавливается постоянное смещениеThe transition to a new signal variation range ΔU * 5 = [U * 5min , U * 5max ] is carried out as follows. With a shorted signal winding of the flux gate 2 and U 7 = 0 at the output of the DC amplifier 5, by changing the signal at the output "2" of the reference signal source 7, a constant bias is established
Далее на выходе "1" источника 7 устанавливается напряжение U*7, равное U*0(U*7=U*0), и путем подбора сопротивления резистора 6 выставляется коэффициент передачи канала обработки сигнала феррозонда, обеспечивающий равенствоThen, at the output "1" of the source 7, the voltage U * 7 is set equal to U * 0 (U * 7 = U * 0 ), and by selecting the resistance of the resistor 6 the transmission coefficient of the flux-gate signal processing channel is set, which ensures equality
При выполнении последней операции ось чувствительности феррозонда находится в положении, соответствующем Н=Нmin,mах.During the last operation, the axis of sensitivity of the flux gate is in the position corresponding to H = N min, max .
Смещение U0 определяется при калибровке преобразователя или периодически измеряется в процессе работы преобразователя. Полученные значения U0 вычитаются из суммарного сигнала, действующего на выходе преобразователя, вследствие чего результирующий сигнал становится пропорциональным величине измеряемого поля Н.The offset U 0 is determined during calibration of the transducer or periodically measured during operation of the transducer. The obtained values of U 0 are subtracted from the total signal acting at the converter output, as a result of which the resulting signal becomes proportional to the value of the measured field N.
Таким образом, в предлагаемом преобразователе имеется возможность сохранения максимальной точности измерения геомагнитного поля при сдвиге диапазона изменения сигнала на выходе. Она обеспечивается использованием в схеме преобразователя источника опорных сигналов и установкой на его выходах определенных значений сигналов, т.е. достаточно простыми средствами. При этом реализация схемы преобразователя осуществляется на основе широко применяемых электронных компонентов и не представляет собой сложности.Thus, in the proposed Converter, it is possible to maintain maximum accuracy in measuring the geomagnetic field when shifting the range of the signal at the output. It is ensured by using the reference signal source in the converter circuit and setting certain signal values at its outputs, i.e. quite simple means. Moreover, the implementation of the converter circuit is carried out on the basis of widely used electronic components and is not difficult.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002120416/28A RU2249790C2 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Magnetic field converter for inclinometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002120416/28A RU2249790C2 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Magnetic field converter for inclinometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002120416A RU2002120416A (en) | 2004-03-20 |
| RU2249790C2 true RU2249790C2 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35612032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002120416/28A RU2249790C2 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Magnetic field converter for inclinometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2249790C2 (en) |
-
2002
- 2002-07-29 RU RU2002120416/28A patent/RU2249790C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РОГАТЫХ Н.П., АЛЕКСАНДРОВ С.С., Точность преобразователей азимута для инклинометров, Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности, М., ВНИИОЭНГ 1990, вып.11, с.23, рис.1. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002120416A (en) | 2004-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4277751A (en) | Low-power magnetometer circuit with constant current drive | |
| EP0380562B1 (en) | Magnetometer employing a saturable core inductor | |
| WO1989002082A1 (en) | Single-winding magnetometer | |
| CN104335061A (en) | Magnetic element control device, magnetic element control method and magnetic detection device | |
| US4290018A (en) | Magnetic field strength measuring apparatus with triangular waveform drive means | |
| US11092656B2 (en) | Fluxgate magnetic field detection method and circuit | |
| JP5184657B2 (en) | Geomagnetic sensor | |
| RU2249790C2 (en) | Magnetic field converter for inclinometer | |
| RU2316781C1 (en) | Digital ferro-probe magnetometer | |
| RU2455656C1 (en) | Digital ferroprobe magnetometer | |
| RU2380718C1 (en) | Digital ferroprobe magnetometre | |
| Sanchez et al. | CCC bridge with digitally controlled current sources | |
| SU913289A1 (en) | Magnetometer | |
| RU21418U1 (en) | Azimuth converter for inclinometer | |
| RU2784211C1 (en) | Highly sensitive magnetoimpedance sensor of gradient magnetic fields | |
| RU2539726C1 (en) | Ferroprobe magnetometer and method to measure components of induction of magnetic field by means of vector compensation | |
| Riveros et al. | High sensitivity GMI gradiometer with an active interference compensation system | |
| EP0155324A1 (en) | Apparatus for detecting magnetism | |
| RU2610938C1 (en) | Device for magnetic fields measurement | |
| SU789938A1 (en) | Three-component ferroprobe magnetometer | |
| SU873170A1 (en) | Magnetometer | |
| SU1310765A1 (en) | Deep-well three-component ferroprobe magnetometer | |
| SU769469A1 (en) | Device for magnetic field gradient measuring device | |
| SU1151097A1 (en) | Device for checking magnetic induction measures | |
| SU847236A1 (en) | Magnetometric gradient meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070730 |