SU1035543A1 - Method and device for three-component magnetometer remote checking - Google Patents
Method and device for three-component magnetometer remote checking Download PDFInfo
- Publication number
- SU1035543A1 SU1035543A1 SU823398808A SU3398808A SU1035543A1 SU 1035543 A1 SU1035543 A1 SU 1035543A1 SU 823398808 A SU823398808 A SU 823398808A SU 3398808 A SU3398808 A SU 3398808A SU 1035543 A1 SU1035543 A1 SU 1035543A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- magnetometer
- outputs
- signals
- primary
- component
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
1. Способ /v стан ци он ной поверки трехкомпонентного магнитометра, основанный на создании в объеме его первичных преобразователей трех образцовых магнитных полей заданной частоты, выделении сигналов той же частоты из выходных напр жений магнитометра и вы влении погрешностей измерени путем сравнени выделенных сигналов с их номинальными значени ми, о т л и ч а ющ и и с тем, что, с целью повышени точности, упом нутые пол формируют сдвинутыми по фазе на 120 с одновременным действием на асе три первичных преобразоватеп , а выделение из выходных напр жений магнитометра сигналов с теми ;Же начальными фазами осущестэл ют синхронно (Л с формированием полей. с f W « im UI1 /7- S- 3JC2fJJ 23К25 S .Pull 2S 00 ел СП Jib СО и зга1. Method / v of station calibration of a three-component magnetometer, based on creating three exemplary magnetic fields of a given frequency in the volume of its primary converters, extracting signals of the same frequency from the output voltages of the magnetometer and detecting measurement errors by comparing the selected signals with their nominal values, so that, in order to increase accuracy, the said fields are formed shifted in phase by 120 with the simultaneous action on the ace of three primary transducers, and output voltages from the magnetometer signals with the; same initial phases osuschestel dissolved synchronously (with A field formation with f W «im UI1 / 7- S- 3JC2fJJ 23K25 S .Pull 2S ate 00 SP Jib CO and RSA.
Description
; 2, Устройство ДЛЯ дистанционной поверки трехкомпоиентного магнитометра , содержащее образцовую систему трех взаимно перпендикул рных катушек , жестко закрепленную на блоке . первичных преобразователей повер емого магнитометра, образцовые генератор и резисторы, отличающ е е с. тем, что, с целью повышени точности , оно снабжено временным синхронным селектором, при этом упом нутый генератор выполнен трехфаз-, ным, выходы его соединены через упом нутб1е резисторы с выводами катушек и коммутирующими входами синхронного селектора, а выходы повер емого магнитометра соединены с сигнальными входами селектора, выходы которого соединены с выходами устройства .. .; 2, A device for remote calibration of a three-component magnetometer, containing an exemplary system of three mutually perpendicular coils rigidly mounted on the unit. transducers of the calibrated magnetometer, exemplary generator and resistors, which are distinguished from. the fact that, in order to increase accuracy, it is equipped with a temporary synchronous selector, while the said generator is made three-phase, its outputs are connected via the mentioned resistors with coil terminals and switching inputs of the synchronous selector, and the outputs of the rotatable magnetometer are connected to signal selector inputs, the outputs of which are connected to the outputs of the device ...
Изобретение относитс к измери тельной технике и предназначено .дл осуществлени дистанционной поверкиттрехкомпоИентных магнитометров . . . The invention relates to a measurement technique and is intended to carry out remote calibration of a three-component magnetometer. . .
ИзвестеА способ дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра , -основанный на создании образцовых магнитных полей, заданной формы в объеме его первичных преобразователей , выделении сигналов той же формы из выходных напр жений магнитометра и вы влениипогрешностей измерени путем сравнени выделенных сигналов с их номинальными значени ми 1 .The method of remote calibration of a three-component magnetometer, based on the creation of exemplary magnetic fields of a given shape in the volume of its primary transducers, the isolation of signals of the same shape from the output voltages of the magnetometer and the measurement error detection by comparing the selected signals with their nominal values 1.
Известно устройство дл дистанционной поверки трехкомпонентного магни тометра, реализующее данный способ и содержащее стабилизированный источник питани (образцовый генератор посто нного тока} и -калибровочную цепь, св занную с обмотками первичных преобразователей повер емого магнитометра.A device for remote verification of a three-component magnetometer is known that implements this method and contains a stabilized power source (an exemplary DC generator} and a calibration circuit connected to the windings of the primary transducers of a calibrated magnetometer.
Недостатками известных способа и устройства вл ютс низка точность и узкие функциональные возможности поверки. Низка точность поверки обусловлена тем, что в реальных услови х (т.е. в процессе проведени рабочих измерений ) калибровочный сигнал суммируетс с сигналом внешнего измер емого пол и надежно разделить их удаетс только тогда, когда известен характер изменени пол по показани м, предшествующим и последукйцим подаче калибровочных сигналов . Кроме того, в качестве образцовых катушек используютс обмотки первичных преобразователей повер емого магнитометра., которые не аттестуютс отдельно от магнитометра, а образцовые магнитные пол создают в объеме каждого первичного преобразовател в отдельности . Это позвол ет контролировать коэффициенты преобразовани каналов магнитометра, но не дает или затрудн ет получение информации об изменении положени магнитных осей первичных преобразователей, т.е. не позвол ет вы вить угловые погрешности .The disadvantages of the known method and device are low accuracy and narrow calibration functionality. The accuracy of calibration is low due to the fact that in real conditions (i.e., in the process of making working measurements), the calibration signal is summed with the signal of the external measured field and reliably separates them only when the nature of the field change is known by the indications preceding Following the calibration signals. In addition, the windings of the primary transducers of a rotating magnetometer, which are not certified separately from the magnetometer, are used as exemplary coils, and the exemplary magnetic fields are created in the volume of each primary transducer separately. This allows you to control the conversion factors of the magnetometer channels, but does not provide or make it difficult to obtain information on the change in position of the magnetic axes of the primary converters, i.e. Does not allow you to set angular errors.
Известен способ дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра,The known method for remote calibration of a three-component magnetometer,
основанный на создан|4и в объеме его первичных преобразователей трех образцовых магнитных полей заданной частоты, выделении сигналов той же частоты из выходных напо жений магнитометра и вы влени погрешностей измерени -путеМ сравнени выделенных сигналов с их номинальными значени ми 2.based on the created | 4i in the volume of its primary converters of three exemplary magnetic fields of a given frequency, extracting signals of the same frequency from the output voltages of the magnetometer and detecting measurement errors by comparing the selected signals with their nominal values 2.
Известно устройство дл дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра , реализующее известный способ и содержащее образцовый генератор переменного тока и образцовые резисто()ы, при этом выход генератораA device for remote calibration of a three-component magnetometer is known, which implements a known method and contains an exemplary alternator and exemplary resistors (s), with the generator output
через образцовые резисторы соединен с обмотками первичных преобразователей повер емого трехкомпонентного магнитометра.through exemplary resistors it is connected to the windings of primary converters of a verified three-component magnetometer.
Однако известный способ характеризуетс недостаточной точностью и узкими функциональными возможност ми поверки. Недостаточна точность поверки обусловлена тем, что в качестве образцовых катушек в устройстве, реализующем известный способ, используютс обмотки первичных преобразова телей повер емого магнитометра. УзкиЬ функциональные возможности повер ки обусловлены тем, что известный способ дистанционной поверки и реа лизующее его устройство не предусматривают вы вление угловых погрешностей повер емого магнитометра, Цель изобретени - повышение точности дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра, Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу дистанционной -поверки трехкомпонентного магнитометра, основанному на создании в объеме его первичных преобразователей трех образцовых магнит йых полей заданной частоты, выделении сигналов той же частоты из выход ных напр жений магнитометра и вы влении погрешностей измерени путем сравнени выделенных.сигналов с их номинальными значени ми, упом нутые пол формируют сдвинутыми по фазе на 120° с одновременным действием на все три первичных преобразовател , а выделение из выходных напр жений магнитометра сигналов с теми же начальными фазами осуществл ют синхронно с формированием полей. Устройство дл дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра ., содержащее образцовую систему трех взаимно перпендикул рных катушек, жестко закрепленную на блоке первичных преобразователей повер емого магнитометра, образцовые генератор и резисторы, снабжено временным синхронным селектором, при этом упом нутый генератор выполнен трехфазным, выходы его соединены че1рёз упом нутые резисторы с выводами . катушек и коммутирующими входами си ронного селектора, а выходы повер емого магнитометра соединены с сигнал ными входами селектора, выходы которого соединены с выходами устройства На фиг. 1 приведена функииональ на схема устройства дл дистанционной поверки, трехкомпонентного магнитометра совместно со схемой повер емого магнитометра; на фиг. 2 - эпюры , по сн ющие работу устройства и сущность некоторых операций по способу; на фиг. 3 векторна диаграмг ма, по сн юща особенности пОверки. Устройство дл дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра ((фиг.1) содержит образцовый трехфазн генератор 1 переменного тока, образцовые резисторы 2,3 и , обраэцовую систему трех взаимно перпендикул рных катушек и 7, временной синхронный селектор 8 с коммутирую- , щими 9-11 и сигнальными входа-, ми,выходы которого 15-26 вл ютс выходами устройства. Повер емый трехт компонентный магнитометр (на фиг.1 обведен штрихпунктирной линией) со- . держит блок с трем первичными преобразовател ми 27, 28 и 29 и электронный блок 30 с выходами 31,32 и 33. . Дл осуществлени дистанциойной поверки трехкомпонентного магнитомет .ра образцова система с трем взаимно перпендикул рными катушками 5, 6 и 7 закрепл етс жестко на блоке первичных преобразователей трехномпонентного магнитометра так, чтобы оси катушек 5,6 и 7 примерно совпали с магнитными ос ми первичных преобразователей 27, 28 и 29. Выходы, трехфазного генератора 1 переменного тока через резисторы 2,3 и j соедин ютс с клеммами катушек 5|6 и 7 и коммутирующими 9.10 и 11 входами временного синхронного селектора 8, а выходы 31, 32 и 33 повер емого магнитометра соедин ютс с сигнальными 12,13 и И входами синхронного селектора 8. Устройство дл дистанционной поверки трехкомпонентного магнитометра работает (совместно с магнитометром ) следующим образом. Трехфазный генератор 1 вырабатывает знакопеременные импульсы тока заданной частоты, сдвинутые по фазе на 120°(фиг. 2 а,б,в),которые через резисторы 2,3 и поступают в соответствующие катушки 5,6 и 7 образцовой трехкомпонентной системы,закрепленной жестко на блоке первичных преобразо вателей повер емого магнитометра, и создают в объеме преобразователей 27,28 и 29 аналогичные по форме импульсы образцовых магнитных полей. Одновременно образцовые напр жени такой же формы, снима емые с резисторов 2,3 и , поступают на коммутирующие 9;10 и 11 входы временного синхронного селектора 8. Образцовь1е магнитные пол ,, созданные катушками 5,6 и 7, де 1ствуют на преобразователи 27, 28 и 29 повер емого магнитометра и вызывают по вление наего выходах 31, 32 и 33 соответствующих напр жений (одно из таких напр жеНИИ на фоне возрастающего измер емо го пол показано на фиг. 2 г).Указанные напр жени поступают на сигнальные 12,13 и входы синхронного селектора 8, Временной синхрон ный селектор 8 содержит матрицу из дев ти двухполупериодных синхронных детекторов, осуществл ющих демодул цию сигналов поверки с соответствующими индексами j и k, где j x,y,z и ,y,z; и трех обычных (линейных) даухполупериодных детекторов , осуществл ющих демодул ци образцовых напр жений, снимаемых с резисторов 2,3 и 4. В результате проведени этих операций с еыходов 15-26 селектора 8 могут быть сн ты двенадцать сигналов в виде посто нных напр жений, которые и используютс затем дл вы влени погрешностей , вызванных непосто нством коэффициентов преобразовани канало повер емого магнитометра и изменени ем положени магнитных осей его пер вичных преобразователей (в качестве примера на фиг. 2 д,е,ж,3 показаны четыре выходных сигнала, относ щихс к вы влению погрешностей по кана лу X магнитометра). Способ осуществл етс с помощью предлагаемого устройства следующим образом. Формирование сдвинутых по фазе на 120°трех образцовых магнитных полей в объеме первичных преобразователей осуществл етс с помощью тр фазного генератора 1 и системы трех взаимно перпендикул рных катушек 5, 6 и 7. Магнитное действие каждого из образцовых полей на все три преобразовател 27,28 и 29 осуществл етс благодар тому, что катуш ки 5,6 и 7 имеют больший объем чем первичные преобразователи, и закреп л ютс ;на блоке первичных преобраз вателей. Выделение из выходных напр жений магнитометра сигналов с тем начальными фазами осуществл етс си хронно с формированием полей за счет того, что временной селектор 8 по своим коммутирукзщим 9,10 и 11 в дам св зан с образцовыми резисторами 2,3 и , включенными в цепь трех фазного генератора 1 и катушек 5,6 и 7, а по своим сигнальным 12,13 и ,1 входам - с выходами 31, 33 повер емого магнитометра. Вы вление погрешностей измерени ,путем сравнени выделенных сигналов с их i иоминальньтми значени ми осуществл етс в результате обработки инфор- мации, поступающей с выходов 15-26 временного синхронного селектора 8, Достаточность получаемой информации со вы вл емых погрешност х измерени согласно предлагаемому способу и устройству иллюстрируетс векторной диаграммой .З ).. Здесь X, у, Z - оси выбранной пр моугольной , системы координат, с которыми совпадают оси катушек образцовой трехкомпонентной системы, закрепленной на блоке первичных преобразователей повер емого магнитометра, и с которыми примерно .совпадают магнитнЫе оси х , у , z самих первичных преобразователей (на фиг. 3 дл простоты показана только одна магнитна ось х , равно как и все дальнейшие рассуждени проведены применительно к вы влению, погрешностей только канала X повер емого магнитометра). Если углы Рх характеризующие положение магнитной оси х преобразовател в выбранной системе координат х, у, Z (Достаточно малы,-например не превышают 1.°, то погрешность измерени определ етс следующим выражением (аддатизным членом пренебрегаем) Л5„ Б., где В, By - - -, - суть компоненты вектора измер емого пол В; 5х Х - относительна погрешность коэффициента преобразовани канала X магнитометра; ( упом нутые углы, определ ющие положение магнитной оси хпервичного преобразовател того же канала. Значени , otjjH вл ютс искомыми при поверке. Они могут быть найдены по формулам хх , xv. 0., Уобр г However, the known method is characterized by insufficient accuracy and narrow functional capabilities of verification. The insufficient accuracy of the calibration is due to the fact that the windings of the primary converters of the magnetometer being turned on are used as the sample coils in the device implementing the known method. The narrow functionality of the verification is due to the fact that the known remote calibration method and the device implementing it do not envisage detecting the angular errors of the calibrated magnetometer. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the remote calibration of the three-component magnetometer. The goal of the three-component calibration method magnetometer, based on the creation in the volume of its primary transducers of three exemplary magnetic fields of a given frequency, you The signals of the same frequency from the output voltages of the magnetometer and the detection of measurement errors by comparing the selected signals with their nominal values, said fields are formed out of phase by 120 ° with simultaneous action on all three primary converters, and the output from the output The voltages of the magnetometer signals with the same initial phases are carried out synchronously with the formation of fields. A device for remote verification of a three-component magnetometer, containing an exemplary system of three mutually perpendicular coils, rigidly mounted on the primary transducer unit of a rotating magnetometer, an exemplary generator and resistors, is equipped with a temporary synchronous selector, the aforementioned generator being three-phase; nude resistors with leads. coils and switching inputs of the cyr selector, and the outputs of a rotating magnetometer are connected to the signal inputs of the selector, the outputs of which are connected to the outputs of the device. In FIG. Figure 1 shows the functional on the scheme of the device for remote calibration, a three-component magnetometer, together with a circuit of a rotating magnetometer; in fig. 2 - diagrams explaining the operation of the device and the essence of some operations according to the method; in fig. 3 vector diagrams, explaining the features of the oversight. A device for remote calibration of a three-component magnetometer ((FIG. 1) contains an exemplary three-phase alternator 1, exemplary resistors 2, 3 and, an exemplary system of three mutually perpendicular coils and 7, time synchronous selector 8 with a switching 9-11 and The signal inputs, the outputs of which 15–26 are the outputs of the device. A three-component rotatable magnetometer (circled by a dash-dotted line in FIG. 1) contains a block with three primary converters 27, 28 and 29 and an electronic block 30 seconds outputs 31,32 and 33. D To carry out remote calibration of a three-component magnetometer, a sample system with three mutually perpendicular coils 5, 6 and 7 is fixed rigidly on the primary transducer block of the three-component magnetometer so that the axes of the coils 5, 6 and 7 approximately coincide with the magnetic axes of the primary converters 27, 28 and 29. The outputs of the three-phase AC generator 1 through resistors 2,3 and j are connected to the terminals of coils 5 | 6 and 7 and switching 9.10 and 11 inputs of a temporary synchronous selector 8, and the outputs 31, 32 and 33 of the turned-on mag The nitometer is connected to the signal 12,13 and AND inputs of the synchronous selector 8. The device for remote calibration of the three-component magnetometer works (together with the magnetometer) as follows. Three-phase generator 1 produces alternating current pulses of a given frequency, phase-shifted by 120 ° (Fig. 2 a, b, c), which through resistors 2,3 and enter the corresponding coils 5.6 and 7 of an exemplary three-component system fixed rigidly on unit of primary converters of the calibrated magnetometer, and create in the volume of converters 27,28 and 29 similar in shape pulses of exemplary magnetic fields. At the same time, exemplary voltages of the same form, taken from resistors 2,3 and, are supplied to the commutating 9; 10 and 11 inputs of the temporary synchronous selector 8. The magnetic fields created by the coils 5,6 and 7 act on the converters 27, 28 and 29 of the calibrated magnetometer cause the emergence of its outputs 31, 32 and 33 of the corresponding voltages (one of these voltages is shown in Fig. 2 g against the background of the increasing measured field). The indicated voltages are applied to the signal 12,13 and inputs of the synchronous selector 8, Temporary synchronous village Corridor 8 contains a matrix of nine full-wave synchronous detectors performing demodulation of calibration signals with the corresponding indices j and k, where j x, y, z and, y, z; and three conventional (linear) full-wave detectors that demodulate exemplary voltages taken from resistors 2, 3 and 4. As a result of these operations, exits 15–26 of selector 8 can be used to remove twelve signals in the form of constant voltages which are then used to detect errors caused by the inadequacy of the transformation coefficients of the channel of the magnetometer being scanned and by changing the position of the magnetic axes of its primary converters (as an example, four outputs are shown in Fig. 2, e, g, 3 signals related to the detection of errors by channel X of the magnetometer). The method is carried out using the proposed device as follows. The formation of three exemplary magnetic fields shifted in phase by 120 ° in the volume of the primary converters is carried out using a tr phase generator 1 and a system of three mutually perpendicular coils 5, 6 and 7. The magnetic effect of each of the exemplary fields on all three converters is 27.28 and 29 is due to the fact that the coils 5,6 and 7 are larger than the primary transducers and fixed on the primary transducer block. The selection of signals with the initial phases from the output voltages of the magnetometer is synchronized with the formation of fields due to the fact that the time selector 8 is connected via reference switches 9, 10 and 11 in the pairs with reference resistors 2, 3 and phase generator 1 and coils 5,6 and 7, and for their signal 12,13 and, 1 inputs - with outputs 31, 33 of the turned magnetometer. The detection of measurement errors by comparing the extracted signals with their i and nominal values is carried out as a result of processing information from the outputs 15-26 of the time synchronous selector 8, the sufficiency of the obtained information from the detected measurement errors according to the proposed method and device illustrated by the vector diagram. З) .. Here X, Y, Z are the axes of the chosen rectangular, coordinate systems with which the axes of the coils of the exemplary three-component system fixed on the primary unit convertible magnetometer converters, and with which the magnetic x, y, z axes of the primary converters themselves approximately coincide (in Fig. 3, for simplicity, only one magnetic axis x is shown, as well as all further reasoning carried out with reference to the detection, only channel X of the verified magnetometer). If the angles Px characterizing the position of the x-axis of the transducer in the selected coordinate system x, y, Z (Small enough, for example, do not exceed 1. °, then the measurement error is determined by the following expression (negligible term) L5 "B., where В, By - - -, - the essence of the vector component of the measured field B; 5x X is the relative error of the conversion coefficient of the channel X of the magnetometer; (the angles that determine the position of the magnetic axis of the primary converter of the same channel. The values otjjH are required when turning e. They can be found by the formulas xi, xv. 0., Uobr g
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823398808A SU1035543A1 (en) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | Method and device for three-component magnetometer remote checking |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823398808A SU1035543A1 (en) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | Method and device for three-component magnetometer remote checking |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1035543A1 true SU1035543A1 (en) | 1983-08-15 |
Family
ID=20998151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823398808A SU1035543A1 (en) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | Method and device for three-component magnetometer remote checking |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1035543A1 (en) |
-
1982
- 1982-02-17 SU SU823398808A patent/SU1035543A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| t. Алексак н. Л. М. и др. Магнитометрическа аппаратура космической станции МЭлектрон-2. В кн,:Космические исследовани , т. 1У, вып.2, 1966.: 2. Афанасьев Ю. В. и др. Вектормагнитометр.- Измерительна техника / 1977, № 6. с.73-75. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR850000327B1 (en) | Method for error correction in position sensing cirsuit | |
| SU1035543A1 (en) | Method and device for three-component magnetometer remote checking | |
| US8924179B2 (en) | Assembly and method for determining an angular position | |
| JPS6024474A (en) | Method and device for inspecting trouble of underwater antenna | |
| US6304832B1 (en) | Symmetric sampling | |
| JP2000039337A (en) | Abnormality detection device detecting abnormality of rotation angle detection device | |
| JPH11337590A (en) | Direct current detecting device | |
| CN115684701B (en) | High-resolution wide-range magnetic modulation type direct current sensor based on differential demodulation | |
| JPH034928B2 (en) | ||
| CN116559656A (en) | Method and system for detecting rotation direction of stator magnetic field of alternating current motor | |
| SU983607A1 (en) | Device for measuring magnetic field induction | |
| SU949503A1 (en) | Device for measuring rotation speed | |
| SU1471145A1 (en) | Method of measuring frequency of sine signal | |
| SU1413552A1 (en) | Device for automatic measurement of inductance of magnetic heads | |
| SU1032406A1 (en) | Method and device for material physical mechanical parameter electromagnetic checking | |
| JPH11287830A (en) | Detection method and device of phase component of sign wave signal | |
| SU1628006A1 (en) | Method for determination of phase difference between two voltages | |
| SU1018005A1 (en) | Device for checking electrical conductivity | |
| SU779951A1 (en) | Magnetic field parameter measuring method | |
| RU2174244C1 (en) | Device for detection and tracking of metal-containing extended underwater object from board the underwater object from board the underwater search plant (modifications) | |
| SU1070426A1 (en) | Device for measuring linear displacements | |
| SU1119043A1 (en) | Method and device for reading graphic information | |
| SU1019349A1 (en) | Direct current frequency-type pickup | |
| SU1435499A1 (en) | Apparatus for monitoring and measuring insulation of track circuit components | |
| SU307381A1 (en) | MEASURING INSTRUMENT FOR GEO-ELECTRON-SURVEY EQUIPMENT |