RU2481591C1 - Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor - Google Patents

Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2481591C1
RU2481591C1 RU2011147434/28A RU2011147434A RU2481591C1 RU 2481591 C1 RU2481591 C1 RU 2481591C1 RU 2011147434/28 A RU2011147434/28 A RU 2011147434/28A RU 2011147434 A RU2011147434 A RU 2011147434A RU 2481591 C1 RU2481591 C1 RU 2481591C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
integrator
magnetometer
generator
Prior art date
Application number
RU2011147434/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Анатольевич Великанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук (ИФ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук (ИФ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук (ИФ СО РАН)
Priority to RU2011147434/28A priority Critical patent/RU2481591C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2481591C1 publication Critical patent/RU2481591C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: magnetometer with a superconducting quantum interferometric sensor has a superconducting quantum interferometric sensor (SQIS) with matching electric circuits, which is connected to the input of an amplifier, the output of which is connected to the first input of a synchronous detector; the output of the synchronous detector is connected to the input of an integrator with an integrating capacitor; outputs of the bias current generator, low frequency generator and the integrator are connected to the SQIS; between the output of the low frequency generator and the second input of the synchronous detector there is a phase changer; and a buffer stage is connected by its input to the output of the integrator, wherein said buffer stage includes a double-threshold generator comparator, a direct voltage source, a single pulse generator and an electronic switch, wherein the double-threshold generator comparator is connected by the first input to the output of the integrator, by the second input to the direct voltage source; the single pulse generator is connected by its input to the output of the double-threshold generator comparator, and by the output to the control input of the electronic switch which is connected by its first and second outputs to the integrator to the plates of the integrating capacitor.EFFECT: improved operating characteristics of a magnetometer with a superconducting quantum interferometric sensor, automation of the operation of nulling the integrator.3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измерения переменных магнитных величин и может быть использовано при проведении магнитных измерений в следующих областях: физика магнитных явлений, геофизика, медицина, биомагнетизм.The invention relates to devices for measuring variable magnetic quantities and can be used for magnetic measurements in the following areas: physics of magnetic phenomena, geophysics, medicine, biomagnetism.

Магнитометр со сверхпроводящим квантовым интерферометрическим датчиком (СКВИД) представляет собой прибор для измерения магнитных полей и их градиентов. Его действие основано на эффекте Джозефсона [Кларк Дж. Принципы действия и применение СКВИДов. - ТИИЭР, 1989, т.77, №8, с.118-137].A magnetometer with a superconducting quantum interferometric sensor (SQUID) is a device for measuring magnetic fields and their gradients. Its action is based on the Josephson effect [Clark J. Principles of action and the application of SQUID. - TIIER, 1989, v.77, No. 8, p.118-137].

Известна конструкция магнитометра со СКВИДом, в которой обнуление интегратора, входящего в состав электрической схемы прибора, осуществляется путем замыкания тумблера, включенного параллельно интегрирующему конденсатору. [Уэллстуд, Хейден, Кларк. Быстродействующий интегральный магнитометр на основе СКИП постоянного тока. - Приборы для научных исследований, 1984, №6, с.132-138].A known magnetometer design with SQUID, in which the reset of the integrator, which is part of the electrical circuit of the device, is carried out by closing the toggle switch connected in parallel to the integrating capacitor. [Wellstood, Hayden, Clark. High-speed integrated magnetometer based on direct current SKIP. - Instruments for scientific research, 1984, No. 6, p.132-138].

Недостатком данной конструкции является то, что по достижении выходным сигналом магнитометра насыщения процесс измерений прекращается. Для возобновления измерений оператор всякий раз должен вручную производить обнуление интегратора, замыкая кратковременно тумблер. При этом оператору необходимо постоянно контролировать уровень выходного сигнала магнитометра. Такие действия требуют от оператора постоянного внимания и существенных затрат времени.The disadvantage of this design is that upon reaching the saturation magnetometer output, the measurement process stops. To resume measurements, the operator must manually reset the integrator each time, closing the toggle switch briefly. In this case, the operator must constantly monitor the output level of the magnetometer. Such actions require constant attention from the operator and a significant investment of time.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является конструкция магнитометра со СКВИДом, имеющего электрическую схему, состоящую из следующих основных узлов: СКВИДа, генератора тока смещения, генератора низкой частоты, фазовращателя, усилителя, синхронного детектора, интегратора, буферного каскада [Дробин В.М., Лоботка П., Трофимов В.Н. Блок регистрации сверхпроводящего квантового магнитометра. - ПТЭ, 1987, №3, с.158-161 (прототип)]. Прибор имеет несколько режимов по динамическому диапазону потока, приведенного к СКВИДу. Обнуление интегратора осуществляется замыканием кнопки, подключенной параллельно интегрирующему конденсатору.The closest technical solution to the claimed device is the design of a magnetometer with SQUID, having an electrical circuit consisting of the following main components: SQUID, bias current generator, low-frequency generator, phase shifter, amplifier, synchronous detector, integrator, buffer cascade [Drobin V.M. , Lobotka P., Trofimov V.N. Block of registration of a superconducting quantum magnetometer. - PTE, 1987, No. 3, p. 158-161 (prototype)]. The device has several modes for the dynamic range of the flow reduced to SQUID. Zeroing the integrator is done by closing the button connected in parallel to the integrating capacitor.

Данная конструкция имеет следующие недостатки. Магнитометр имеет наивысшую чувствительность по входному потоку только при работе в режиме с минимальным динамическим диапазоном. При переключении в режим с большим динамическим диапазоном чувствительность прибора снижается пропорционально величине динамического диапазона. По достижении выходным сигналом магнитометра насыщения процесс измерений прекращается. Для возобновления измерений оператор всякий раз должен производить обнуление интегратора, вручную замыкая кнопку. При этом оператору необходимо постоянно контролировать уровень выходного сигнала магнитометра. Такие действия требуют от оператора постоянного внимания и существенных затрат времени, что приводит к частичной потере полезной информации и неоптимальному расходованию криогенных ресурсов.This design has the following disadvantages. The magnetometer has the highest sensitivity for the input stream only when operating in the mode with a minimum dynamic range. When switching to a mode with a large dynamic range, the sensitivity of the device decreases in proportion to the value of the dynamic range. When the output signal reaches the saturation magnetometer, the measurement process stops. To resume measurements, the operator must always reset the integrator by manually closing the button. In this case, the operator must constantly monitor the output level of the magnetometer. Such actions require constant attention from the operator and a significant investment of time, which leads to a partial loss of useful information and suboptimal expenditure of cryogenic resources.

Техническим результатом изобретения является улучшение технических и повышение эксплуатационных характеристик магнитометра со сверхпроводящим квантовым интерферометрическим датчиком за счет увеличения динамического диапазона магнитометра без снижения чувствительности, автоматизации операции обнуления интегратора, исключения мануальных действий.The technical result of the invention is to improve the technical and operational characteristics of a magnetometer with a superconducting quantum interferometric sensor by increasing the dynamic range of the magnetometer without reducing sensitivity, automating the operation of resetting the integrator, and eliminating manual actions.

Технический результат достигается тем, что в магнитометре со сверхпроводящим квантовым интерферометрическим датчиком, содержащем сверхпроводящий квантовый интерферометрический датчик (СКВИД) с согласующими электрическими цепями, подключенный ко входу усилителя, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, выход синхронного детектора подключен ко входу интегратора с интегрирующим конденсатором, выходы генератора тока смещения, генератора низкой частоты и интегратора подключены к СКВИДу, между выходом генератора низкой частоты и вторым входом синхронного детектора включен фазовращатель, а буферный каскад своим входом подключен к выходу интегратора, новым является то, что в него введены двухпороговый регенераторный компаратор, источник постоянного напряжения, генератор одиночных импульсов и электронный ключ, причем двухпороговый регенераторный компаратор подключен первым входом к выходу интегратора, вторым входом к источнику постоянного напряжения, генератор одиночных импульсов подключен своим входом к выходу двухпорогового регенераторного компаратора, а выходом к управляющему входу электронного ключа, который своими первым и вторым выходами подключен к интегратору к обкладкам интегрирующего конденсатора.The technical result is achieved in that in a magnetometer with a superconducting quantum interferometric sensor containing a superconducting quantum interferometric sensor (SQUID) with matching electric circuits, connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the first input of the synchronous detector, the output of the synchronous detector is connected to the input of the integrator with integrating capacitor, the outputs of the bias current generator, low frequency generator and integrator are connected to SQUID, between the output of the generator the low frequency and the second input of the synchronous detector, the phase shifter is turned on, and the buffer cascade is connected to the integrator output by its input, the new one is that a two-threshold regenerator comparator, a constant voltage source, a single pulse generator and an electronic switch are introduced, and a two-threshold regenerator comparator is connected to the first input to the integrator output, the second input to a constant voltage source, a single pulse generator is connected by its input to the output of a two-threshold regenerative comparator output and to the control input of the electronic key, which, with its first and second outputs connected to the integrator to the plates of the integrating capacitor.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: двухпорогового регенераторного компаратора, источника постоянного напряжения, генератора одиночных импульсов, электронного ключа и их связью с остальными элементами схемы.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of new units: a two-threshold regenerative comparator, a constant voltage source, a single pulse generator, an electronic switch and their connection with the rest of the circuit elements.

Эти признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».These signs allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».When studying other well-known technical solutions in this technical field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype are not identified, and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется с помощью графических материалов.The invention is illustrated using graphic materials.

На фиг.1 представлена функциональная схема магнитометра со СКВИДом. На фиг.2 даны эпюры напряжений на выходах элементов устройства. На фиг.3 представлен пример выполнения новых узлов заявленного устройства.Figure 1 presents the functional diagram of a magnetometer with SQUID. Figure 2 shows the plot of the voltages at the outputs of the elements of the device. Figure 3 presents an example of the implementation of new nodes of the claimed device.

Магнитометр со СКВИДом (фиг.1) содержит сверхпроводящий квантовый интерферометрический датчик (СКВИД) 1 с согласующими электрическими цепями, генератор 2 тока смещения, генератор 3 низкой частоты, фазовращатель 4, усилитель 5, синхронный детектор 6, интегратор 7 с интегрирующим конденсатором, буферный каскад 8. СКВИД 1 подключен ко входу усилителя 5, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора 6. Выход синхронного детектора 6 подключен ко входу интегратора 7. Выходы генератора 2 тока смещения, генератора 3 низкой частоты и интегратора 7 подключены к СКВИДу 1. Между выходом генератора 3 низкой частоты и вторым входом синхронного детектора 6 включен фазовращатель 4. Буферный каскад 8 своим входом подключен к выходу интегратора 7.A magnetometer with SQUID (Fig. 1) contains a superconducting quantum interferometric sensor (SQUID) 1 with matching electric circuits, a bias current generator 2, a low-frequency generator 3, a phase shifter 4, an amplifier 5, a synchronous detector 6, an integrator 7 with an integrating capacitor, a buffer cascade 8. SQUID 1 is connected to the input of amplifier 5, the output of which is connected to the first input of the synchronous detector 6. The output of the synchronous detector 6 is connected to the input of the integrator 7. The outputs of the bias current generator 2, low-frequency generator 3 and integr The actuator 7 is connected to SQUID 1. Between the output of the low-frequency generator 3 and the second input of the synchronous detector 6, the phase shifter 4 is turned on. The buffer stage 8 is connected by its input to the output of the integrator 7.

Кроме вышеперечисленных, магнитометр со СКВИДом содержит ряд новых узлов, а именно: двухпороговый регенераторный компаратор 9, источник 10 постоянного напряжения, генератор 11 одиночных импульсов и электронный ключ 12. Компаратор 9 первым (сигнальным) входом подключен к выходу интегратора 7, а вторым входом (опорного напряжения) - к источнику 10. Генератор 11 подключен своим входом к выходу компаратора 9, а выходом к управляющему входу электронного ключа 12, который, в свою очередь, своими первым и вторым выходами подключен к интегратору 7 к обкладкам интегрирующего конденсатора.In addition to the above, a magnetometer with SQUID contains a number of new nodes, namely: a two-threshold regenerator comparator 9, a DC voltage source 10, a single pulse generator 11 and an electronic key 12. The comparator 9 is connected to the integrator 7 output by the first (signal) input and the second input ( reference voltage) - to the source 10. The generator 11 is connected by its input to the output of the comparator 9, and by the output to the control input of the electronic key 12, which, in turn, is connected to the integrator 7 by its first and second outputs m integrating capacitor.

Магнитометр со СКВИДом работает следующим образом. Магниточувствительным датчиком магнитометра является СКВИД 1, к нему от генератора 2 тока смещения подводится ток смещения, определяющий рабочую точку СКВИДа 1. Генератор 3 низкой частоты служит для модуляции магнитного потока в СКВИДе 1. Сигнал СКВИДа 1 усиливается усилителем 5 и детектируется синхронным детектором 6, который управляется опорным сигналом от генератора 3. Для подстройки фазы опорного сигнала служит фазовращатель 4. Сигнал с выхода синхронного детектора 6 фильтруется интегратором 7 и подводится к СКВИДу 1, индуцируя магнитный поток от цепи обратной связи. Напряжение U7 с выхода интегратора 7 также поступает на вход буферного каскада 8, с выхода которого снимается выходной сигнал магнитометра. Приращение выходного напряжения интегратора 7 прямо пропорционально изменению входного (измеряемого) магнитного потока Ф, приложенного к СКВИДу 1 (фиг.2). Полный же квазистатический поток, приложенный к СКВИДу, складывается из суммы входного потока Ф и потока от цепи обратной связи и остается неизменным.A magnetometer with SQUID works as follows. The magneto-sensitive sensor of the magnetometer is SQUID 1, and a bias current determining the operating point of SQUID 1 is supplied to it from the bias current generator 2. The low-frequency generator 3 serves to modulate the magnetic flux in SQUID 1. The SQUID 1 signal is amplified by amplifier 5 and detected by a synchronous detector 6, which controlled by the reference signal from the generator 3. To adjust the phase of the reference signal, use the phase shifter 4. The signal from the output of the synchronous detector 6 is filtered by the integrator 7 and fed to SQUID 1, inducing a magnetic flow from feedback loop. The voltage U 7 from the output of the integrator 7 also goes to the input of the buffer stage 8, from the output of which the output signal of the magnetometer is taken. The increment of the output voltage of the integrator 7 is directly proportional to the change in the input (measured) magnetic flux F applied to SQUID 1 (figure 2). The full quasistatic flow applied to the SQUID is the sum of the input stream Φ and the stream from the feedback circuit and remains unchanged.

Двухпороговый регенераторный компаратор 9 сравнивает выходное напряжение U7 интегратора 7 с напряжением U10 источника 10 постоянного напряжения. Если напряжение U7 лежит в диапазоне между двумя заданными пороговыми напряжениями -U10 и U10, на выходе компаратора присутствует низкое выходное напряжение, соответствующее напряжению «0» логического нуля. При этом первый и второй выходы электронного ключа 12 разомкнуты, и электронный ключ 12 не оказывает влияния на работу интегратора 7. Как только напряжение U7 выходит за пределы указанного диапазона, компаратор 9 переключается в состояние с высоким выходным напряжением, соответствующим напряжению «1» логической единицы. Более детально принцип действия и преимущества двухпорогового регенераторного компаратора были изложены автором ранее [RU 2426222 С1, Н03К 3/22, 5/24, 10.08.2011].Regenerative two-threshold comparator 9 compares the output voltage U of the integrator 7 7 with a voltage U 10 10 DC voltage source. If the voltage U 7 lies between two predetermined threshold voltages -U 10 and U 10 , a low output voltage corresponding to a voltage of "0" logical zero is present at the output of the comparator. In this case, the first and second outputs of the electronic switch 12 are open, and the electronic switch 12 does not affect the operation of the integrator 7. As soon as the voltage U 7 is outside the specified range, the comparator 9 switches to the state with a high output voltage corresponding to the voltage “1” logical units. In more detail, the principle of operation and the advantages of a two-threshold regenerative comparator were described by the author earlier [RU 2426222 C1, Н03К 3/22, 5/24, 08/10/2011].

Положительный перепад выходного напряжения U9 компаратора 9 запускает генератор 11, на выходе которого формируется импульс напряжения U11 заданной длительности. На время действия этого импульса выходы электронного ключа 12 замыкаются между собой, разряжая интегрирующий конденсатор, напряжение U7 на выходе интегратора 7 становится равным нулю. При этом приложенный к СКВИДу 1 магнитный поток от цепи обратной связи скачком изменяется на целое число квантов магнитного потока, а компаратор 9 переключается в состояние с низким выходным напряжением, соответствующим напряжению «0».A positive difference in the output voltage U 9 of the comparator 9 starts the generator 11, the output of which is formed by a voltage pulse U 11 of a given duration. For the duration of this pulse, the outputs of the electronic switch 12 are closed to each other, discharging the integrating capacitor, the voltage U 7 at the output of the integrator 7 becomes equal to zero. In this case, the magnetic flux applied to SQUID 1 from the feedback circuit abruptly changes by an integer number of magnetic flux quanta, and the comparator 9 switches to a state with a low output voltage corresponding to a voltage of “0”.

Таким образом предотвращается насыщение напряжения U7 на выходе интегратора 7, и процесс измерений продолжается. Фактически, это эквивалентно увеличению динамического диапазона магнитометра. Примечательно, что чувствительность магнитометра остается неизменной, поскольку, по сравнению с прототипом, не производится переключение режимов по динамическому диапазону потока, приведенного к СКВИДу.Thus, the saturation of the voltage U 7 at the output of the integrator 7 is prevented, and the measurement process continues. In fact, this is equivalent to increasing the dynamic range of the magnetometer. It is noteworthy that the sensitivity of the magnetometer remains unchanged, since, in comparison with the prototype, the modes are not switched over the dynamic range of the stream reduced to SQUID.

Благодаря тому что компаратор является регенераторным, фронты его выходного сигнала формируются всегда резкими, даже при очень медленных изменениях сигнала на входе. Это важно при использовании логических схем в последующих каскадах, поскольку зачастую длительность фронта входных сигналов, требуемая для правильной работы цифровых схем, регламентирована сверху.Due to the fact that the comparator is regenerative, the fronts of its output signal are always sharp, even with very slow changes in the input signal. This is important when using logic circuits in subsequent stages, since often the length of the front of the input signals required for the correct operation of digital circuits is regulated from above.

Пример (фиг.3)Example (figure 3)

Двухпороговый регенераторный компаратор 9 выполнен на операционных усилителях (ОУ) 13-15, резисторах 16-26, двухсторонних стабилитронах 27, 28 и диодах 29, 30. Данный узел, по сути, состоит из двух схемотехнически одинаковых регенераторных компараторов (первого - на ОУ 13, резисторах 16-19, стабилитроне 27 и второго - на ОУ 14, резисторах 20-23, стабилитроне 28), инвертора напряжения на ОУ 15, резисторах 24, 25 и логического элемента 2ИЛИ на диодах 29, 30, резисторе 26. Резисторы 16, 17, 20, 21, 24, 25 подбираются с одинаковыми значениями сопротивлений. В качестве ОУ 13-15 использованы микросхемы типа КР140УД608А; в качестве стабилитронов 27, 28 использованы двухсторонние стабилитроны типа КС210Б; в качестве диодов 29, 30 использованы диоды типа КД522Б; в устройстве использованы резисторы типа С2-10-0,25. На выходе компаратора формируются напряжения, соответствующие высокому и низкому логическим уровням КМОП-микросхем.The two-threshold regenerator comparator 9 is made on operational amplifiers (op amps) 13-15, resistors 16-26, two-sided zener diodes 27, 28 and diodes 29, 30. This node, in fact, consists of two circuit-identical regenerator comparators (the first - on the OS 13 , resistors 16-19, zener diode 27 and the second on op-amp 14, resistors 20-23, zener diode 28), a voltage inverter on op-amp 15, resistors 24, 25 and a logic element 2 OR on diodes 29, 30, resistor 26. Resistors 16, 17, 20, 21, 24, 25 are selected with the same resistance values. As the OS 13-15 used chips type KR140UD608A; as zener diodes 27, 28, two-sided zener diodes of the type KS210B were used; as diodes 29, 30 used diodes type KD522B; the device uses resistors of type C2-10-0.25. At the output of the comparator, voltages corresponding to the high and low logical levels of the CMOS chips are formed.

Источник 10 постоянного напряжения собран на основе прецизионного стабилитрона типа Д818Е и ОУ типа КР140УД608А, включенного по схеме повторителя напряжения. Регулировка выходного напряжения U10 осуществляется с помощью подстроечного резистора. Генератор 11 одиночных импульсов собран на D-триггере, входящем в состав КМОП-микросхемы К561ТМ1. Длительность импульсов задается параметрами элементов RC-цепи. В качестве электронного ключа 12 задействован один из каналов КМОП-микросхемы КР590КН7.The DC voltage source 10 is assembled on the basis of a precision Zener diode of the D818E type and an op amp of the KR140UD608A type included in the voltage follower circuit. The output voltage U 10 is adjusted using a trimming resistor. The generator of 11 single pulses is assembled on a D-trigger, which is part of the CMOS chip K561TM1. The pulse duration is set by the parameters of the elements of the RC circuit. As an electronic key 12 involved one of the channels of the CMOS chip KR590KN7.

Итак, по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип) заявляемое устройство обладает рядом достоинств. В нем:So, compared with a device for a similar purpose (prototype), the inventive device has several advantages. In him:

- автоматизирована операция обнуления интегратора;- automated operation of resetting the integrator;

- увеличен динамический диапазон магнитометра без снижения чувствительности;- increased dynamic range of the magnetometer without reducing sensitivity;

- исключен ряд мануальных действий оператора;- excluded a number of manual actions by the operator;

- исключена потеря полезной информации;- the loss of useful information is excluded;

- оптимизирован расход криогенных ресурсов.- optimized consumption of cryogenic resources.

Claims (1)

Магнитометр со сверхпроводящим квантовым интерферометрическим датчиком, содержащий сверхпроводящий квантовый интерферометрический датчик (СКВИД) с согласующими электрическими цепями, подключенный ко входу усилителя, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, выход синхронного детектора подключен ко входу интегратора с интегрирующим конденсатором, выходы генератора тока смещения, генератора низкой частоты и интегратора подключены к СКВИДу, между выходом генератора низкой частоты и вторым входом синхронного детектора включен фазовращатель, а буферный каскад своим входом подключен к выходу интегратора, отличающийся тем, что в него введены двухпороговый регенераторный компаратор, источник постоянного напряжения, генератор одиночных импульсов и электронный ключ, причем двухпороговый регенераторный компаратор подключен первым входом к выходу интегратора, вторым входом к источнику постоянного напряжения, генератор одиночных импульсов подключен своим входом к выходу двухпорогового регенераторного компаратора, а выходом к управляющему входу электронного ключа, который своими первым и вторым выходами подключен к интегратору к обкладкам интегрирующего конденсатора. A magnetometer with a superconducting quantum interferometric sensor, comprising a superconducting quantum interferometric sensor (SQUID) with matching electric circuits connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the first input of the synchronous detector, the output of the synchronous detector is connected to the input of the integrator with an integrating capacitor, the outputs of the bias current generator, the low-frequency generator and the integrator are connected to the SQUID, between the output of the low-frequency generator and the second input of the synchronous det The phase shifter is turned on, and the buffer stage is connected by its input to the output of the integrator, characterized in that a two-threshold regenerator comparator, a constant voltage source, a single pulse generator and an electronic key are introduced into it, and the two-threshold regenerator comparator is connected by the first input to the integrator output, and the second input to a constant voltage source, a single pulse generator is connected by its input to the output of the two-threshold regenerative comparator, and by the output to the control input ics key that their first and second outputs connected to the integrator to the plates of the integrating capacitor.
RU2011147434/28A 2011-11-22 2011-11-22 Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor RU2481591C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147434/28A RU2481591C1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147434/28A RU2481591C1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2481591C1 true RU2481591C1 (en) 2013-05-10

Family

ID=48789600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147434/28A RU2481591C1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2481591C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1258194A1 (en) * 1984-08-13 1996-04-20 Н.И. Алексеев Superconducting quantum-mechanical magnetometer with pulse modulation
SU1405508A1 (en) * 1986-08-05 1996-06-20 Н.И. Алексеев Digital superconducting quantum interference detector of magnetic field
US6504374B2 (en) * 2000-05-22 2003-01-07 Siemens Aktiengesellschaft Control circuit device, particularly for a gradient system of a magnetic resonance apparatus
US6815949B2 (en) * 2001-07-19 2004-11-09 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring a magnetic field
RU2246119C2 (en) * 2003-01-27 2005-02-10 Научно-исследовательское учреждение Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН Magnetometer with superconductive quantum interferometer transducer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1258194A1 (en) * 1984-08-13 1996-04-20 Н.И. Алексеев Superconducting quantum-mechanical magnetometer with pulse modulation
SU1405508A1 (en) * 1986-08-05 1996-06-20 Н.И. Алексеев Digital superconducting quantum interference detector of magnetic field
US6504374B2 (en) * 2000-05-22 2003-01-07 Siemens Aktiengesellschaft Control circuit device, particularly for a gradient system of a magnetic resonance apparatus
US6815949B2 (en) * 2001-07-19 2004-11-09 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring a magnetic field
RU2246119C2 (en) * 2003-01-27 2005-02-10 Научно-исследовательское учреждение Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН Magnetometer with superconductive quantum interferometer transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6484217B2 (en) Low power magnetoresistive switch sensor
Meijer et al. New concepts for smart signal processors and their application to PSD displacement transducers
US7750724B2 (en) Temperature and process-stable magnetic field sensor bias current source
CN110998348A (en) System and method for suppressing low frequency noise of a magnetoresistive sensor having a tunnel magnetoresistance
RU2481591C1 (en) Magnetometer with superconducting quantum interferometric sensor
KR0137088B1 (en) Power calculation device
Daniil et al. Low field Hall effect magnetometry
JP2020008563A (en) Magnetic field measuring device, magnetic field measuring method, and magnetic field measuring program
Hodby A ratio-measuring detection system for use in pulsed spectroscopic measurements
Selvam et al. A simple square rooting circuit based on operational amplifiers (OPAMPs)
KR101650012B1 (en) Sensor device and sensing method
RU2246119C2 (en) Magnetometer with superconductive quantum interferometer transducer
Hall Design and simulation of a flux-locked-loop for use in low-frequency magnetometry systems using DC SQUIDS
Selvam et al. A novel voltage divider circuit
Blagojevic et al. FD SOI Hall sensor electronics interfaces for energy measurement
Nakanishi et al. Resistance ratio bridge using cryogenic current comparator with dc-superconducting quantum interference device magnetometer
SU980030A1 (en) Gradient meter with variable base
Reymann et al. Comparison of the Josephson voltage standards of the SP and the BIPM
Lai et al. CMOS low power split-drain MAGFET based magnetic field strength sensor
RU2052824C1 (en) Electronic electricity meter
Solovev et al. Schematic modeling of functional units of a magnetoelectric current sensor
SU530271A1 (en) Device for measuring the insulation resistance of a DC network
Halim et al. Digitizing the feedback signal in a magnetic field (AMR) sensor system using delta sigma modulator topology
RU2182338C1 (en) Capacitance-to-time interval converter
SU813762A1 (en) Signal converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171123