SU1124239A1 - Пр моотсчетный протонный магнитометр - Google Patents

Пр моотсчетный протонный магнитометр Download PDF

Info

Publication number
SU1124239A1
SU1124239A1 SU833638170A SU3638170A SU1124239A1 SU 1124239 A1 SU1124239 A1 SU 1124239A1 SU 833638170 A SU833638170 A SU 833638170A SU 3638170 A SU3638170 A SU 3638170A SU 1124239 A1 SU1124239 A1 SU 1124239A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
counter
output
trigger
timer
Prior art date
Application number
SU833638170A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Никитич Овчинников
Евгений Васильевич Таширов
Сергей Николаевич Мехнин
Original Assignee
Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР
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 Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР filed Critical Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР
Priority to SU833638170A priority Critical patent/SU1124239A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1124239A1 publication Critical patent/SU1124239A1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

ПРЯМООТСЧЕТНЫЙ ПРОТОННЫЙ МАГНИТОМЕТР , содержащий датчик,блок управ ,лени , усилитель, умножитель частоты, счетчик пол , таймер дискретизации, формирователь интервала измерени  частоты и опорный генератор, выход которого подключен к тактовым входам таймера и формировател , вход разрешени  последнего соединен с управл ющим выходом таймера, а выход с входом разрешени  счетчика пол , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  надежности и снижени  энергопотреблени , формирователь интервала измерени  частоты состоит из счетчика с переключаемым основанием счета, первого и второго 3 К -триггеров, входы синхронизации которых объединены между собой и со счетным входом счетчика и подключены к тактовому входу формировател , вход опорного интервал формировател  соединен с входами установки в нуль счетчика и первого триггера и с промежуточным выходом таймера , инверсный выход первого триггера подключен к входу разрешени  счетчика, JK -входы обоих триггеров подключены к выходу переполнени  счетчика, управл ющий вход которото соединен с пр мым выходом второi го триггера и с выходом формировател , вход установки в .нуль второго триггера соединен с входом разрешени  формировател .

Description

Изобретение относитс  к магнитометрической технике и преднйзначено дл  высокоточных абсолютных измерений магнитной индукции, прежде всего земного пол , и может примен тьс  дл  -изучени  строени  земной коры, : околоземного пространства, в промы еловой и разведочной геофизике. Известны пр мортсчетные протонные магнитометры,например,ЯМР-гауссметр с пр мым отсчетом пол  в гаус-, сах ij и магнитометр (Yj, содержащие датчик свободной прецессии,коммутирующее устройство, усилитель, умножитель частоты, счетчик пол ,опорный генератор и формирователь интервала измерени  частоты, построенный как многоразр дный делитель частоты на.триггерах с обратной св зью. Недостатком указанных магнитометров .  вл етс  невозможность использовани  формируемых интервалов времени измерени  частоты 2,34865 с и 65,536 мс дл  получени  интервалов дискретизации, кратньк 1 с,которые нужны дл  учета текущего времени Дл построени  таймера дискретизации и часов в этих приборах требуетс  параллельно работающий Делитель -, . ., с другим коэффициентом делени , что сопр жено со значительной избыточностью оборудовани . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  пр моотсчетный протонный ма нитометр, содержащий датчик, блок управлени , усилитель,умножитель час- тоты, счетчик пол , таймер дискретиз ции, формирователь интервала измерени  частоты и опорный генератор, выход которого подключен к тактовым входам таймера и формировател , вход разрешени  последнего соединен с управл ющим выходом таймера, а выход с входом разрешени  счетчика пол 1з Недостатком такого магнитометра  вл етс  наличие двух параллельно : включенных каналов: таймера дискретизации и формировател  интервала из мерени  частоты. Формирователь вьшол нен на 22 триггерах, что .повьш1ает стоимость прибора, снижает его надежность и увеличивает потребление .электроэнергии. Цель изобретени  - повышение надежности и снижение знepгoпotpeблeнй  Поставленна  цель достигаетс  тем что в пр моотсчетном протонном магни метре, содержащем датчик, блок управ лени , усилитель умножитель частоты, счетчик пол , таймер дискретизации, формирователь интервала измерени  частоты И опорный генератор, выход которого подключен к тактовым | .входам таймера и формировател , в1ход разрешени  последнего соединен с управл ющим выходом таймера, а выход - с входом разрешени  счетчика пол , формирователь интервала измерени  частоты состоит из счетчика с переключаемым основанием счета, пер-, вого И второго ЗК -триггеров, входы синхронйзахщи которых объединены между собой и со счетным входом счетчика и подключены к тактовому входу формировател , вход опорного интервала формировател  соединен с входами установки в нуль счетчика и первого триггера и с промежуточным выходом таймера, инверсный выход первого триггера подключен к входу разрешени  счетчика, ОК -входа обоих триггеров подключены к выходу переполнени  счетчика, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом второго триггера и с выходом формировател , вход установки в нуль второго триггера соединен с входом разрешени  формировател . На чертеже изображена структурна  схема магнитометра. Магнитометр содержит последовательно соединенные датчик 1 свободной  дерной прецессии, блок 2 управлени , усилитель 3,. умножитель 4 частоты прецессии, счетчик 5 пол  и устройство 6 регистрации, опорный генератор 7, таймер 8 и формирователь 9 интервала измерени  частоты. Формирователь включен так, что его тактовый вход 10 объединен с такто 1м входом таймера 8 и .с выходом опорного генератора 7,опорный вход 11 .формировател  9 соединен с промежуточным выходом таймера 8, выход 11Г формировател  9 подключен к входу разрешени  счетчика пол , а вход 13 разрешени  формировател  9 соединен с управл ющим выходом таймера 8. Формирователь 9 интервала измерени  содержит счетчик 14 с переключаемым основанием счета первый JK -триггер 15 и второй JK -триггер 16, входы синхронизации которых объединены между собой и.сосчетным входом счетчика 14 и подключены к тактовому входу 10 формировател  9, вход 11 опорного интервала формировател  соединен с входами установки в нуль счетчика 14 и первого триггера 15 и с промежуточным выходом таймера 8, инверсный вы ход первого триггера 15 подключен к входу разрешени  счетчика 14, ЗК-входы обоих триггеров 15 и 16 подключены к выходу переполнени  счетчика 14, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом второго триггера 16 и с выходом 12 формировател  9, вход установки в нуль, второго триггера 16.соединен с входом 13 разрешени  формировател  9. ГГр моотсчетный протонный магнито метр работает следующим образом. Наличие в составе магнитометра таймера дискретизации позвол ет ему работать автоматическиi т.е. через заданный промежуток времени осущест л етс  полный цикл операций по пре образованию измер емого пол  в цифровой эквивалент в единицах магнитной индукции. По истечении заданног интервала времени таймер 8 вьщает команду запуска блока 2 управлени , который обеспечивает необходимый цикл операций. Датчик 1 свободной прецессии отключаетс  от входа усилител  3 и подключаетс  к источнику тока пол ризации. По истечении времени необходимого дл  намагничи вани  протонного вещества датчика, ток выключаетс  и датчик подключаетс  к входу усилител  3. Усиленный сигнал свободной прецессии умножаетс  в k раз с помощь умножител  4 частоты, выходной сигнал последнего поступает на счетный вхо счетчика 5 пол . На вход разрешени  счетчика 5 ;пол  поступает сигнал с выхода формировател  9, длительност которого обеспечивает измерение умноженной частоты в единицах магни ной индукции. Зависимость между инт валом измерени  частоты и коэффициентом , умножени  частоты устанавлива етс  соотношением И-| , где it - интервал измерени  час тоты; у -гидромагнитное отношение протона, физическа  константа; If 0,2 X X 6,751301 (с-нТлГ ; К коэффициент умножени  частоты прецессии m - цена младшего разр да число-, вого эквивалента измер емого пол . Дл  сокращени  емкости счетчика с переключаемым основанием счета и тем самым минимизации его оборудовани  необходимо задатьс  таким коэффициентом умножени  k , чтобы At вычисленный по формуле, был максимально близок к выбранному опорному интервалу, равному или кратному 1 с. Вычисленный интервал может быль большим или меньшим опорного интервала. В качестве примера примем m 100, т.е. погрешность дискретизации магнитометра 0,01 нТл, при 1(1 2348, 1,0003152 с, 2 2349, Atg 0,9998893 с. Принцип работы формировател  9 заключаетс  в деформировании-опорно го интервала в большую или меньшую cjopoHy. При этом емкость счетчика 14 и реализующее его оборудование оказываютс  тем меньшими, чем ближе формируемый интервал к опорному. Величина деформации равна суммарной длительности ( hj ) периодов тактовых импульсов, где п и Пд значени  оснований счета счетчика 14, переключаемых управл ющим сигналом. Работа формировател  9 начинаетс  после перевода сигнала разрешени  на входе 13 разрешени  на нулевой уровень. При наличии единичного уровн  на входе 11 опорного интервала формировател  счетчик 14 и первый триггер 15 удерживаютс  в нулевом состо нии. После перехода этого сигнала на нулевой уровень счетчик 14 считает тактовые интервалы, поступающие на вход 10. По приходе импульса на выходе р счетчика по вл етс  сигнал переполнени  единичного уровн , который разрешает изменение состо ний триггеров на противоположные . В данном случае триггеры переход т s единичные состо ни . Первый триггер 15 нулевым сигналом на инверсном выходе останавливает счетчик 14 в состо нии О, а рто- рой триггер единичным сигналом на пр мом выходе второго триггера по управл ющему входу счетчика 14 переключает его основание счета на П; одновременно этот сигнал разрешает работу счетчика 5 пол . Такое i1 состо ние элементов формировател  сохран етс  до изменени  состо ни  сигнала опорного интервала на входе 11 . В результате перехода сигнала в единичное состо ние первьй триггер принимает нулевое состо ние, разреша  тем самым работу счетчика 14 по входу V , состод:ри  счетчика и второго триггера при этом не измен ютс . Опорный интервал заканчиваетс  повторным переходом сигнала на входе 11 в нулевое состо ние, в резуль тате чего счетчик 14 досчитывает до состо ни  У12 1 в котором вновь формируетс  сигнал переполнени , ра решакиций изменение состо ний тригге ров по DK -входам. Первый триггер 15 останавливает счетчик 14, а второй триггер 16 переходит в нулевое состо ние и заканчивает форми рование сигнала на выходе 12, чем останавливает счетчик 5 пол . Сигналы на тактовом входе 10 сфазированы относительно сигналов опорного интервала на входе 11, поэтому удлинение и укорочение опорного инт вала происходит точно на (n,-nj) та товых интервала с точностью до разности времени включени  и выключени  триггера 16. Дп  рассмотренного вьше примера длительность периода тактовых импульсов на входе 10 должна быть 5 МКС, а емкость счетчика 14 П П2 65 дл .л1 1,0003152 с. Таким образом, предлагаемое реше ние позвол ет значительно упростить формирователь интервала измерени  частоты за счет отказа от многЬра:эр дного делител , выполненного с использованием быстродействующих и поэтому потребл ющих значительную мощность логических элементов. Использование многоразр дных делителей предполагает пр мую зависимость между точностью формировател  и частотой тактовых импульсов. Серьезным ограничением точности выступает при таком подходе возможность выполнени  временных соотношений при построении обратной св зи дл  организации сложных коэффин 1ентов делений. Предлагаемое решение позвол ет также разрешить противоречие между ; точностью и частотой тактовых импульсов . Так, в примере использование частоты 200 кГц позвол ет измер ть магнитную индукцию с погрешностью , не превьш1ающей 0,01 нТл, за счет точности формировани  интервала измерени . Тактова  частота дл  формировател  на делителе при равной точ- ности должна быт. не ниже 5 мГц. Изобретение обеспечивает сокращение количества используемых быст- родействующих интегральных схем, печатных плат и разъемов дл  их включени  в прибор, удешевление источников питани  за счет снижени  их мощности, снижение потреблени  электроэнергии , что особенно важно при использовании автономных источников, / аккумул торов и батарей, а также снижение трудоемкости изготовлени  прибора . Экономический эффект за счет снижени  себестоимости прибора и годовой экономии в процессе эксплуатации составл ет 1 тыс. руб.

Claims (1)

  1. ПРЯМООТСЧЕТНЫЙ ПРОТОННЫЙ МАГНИТОМЕТР, содержащий датчик,блок управIления, усилитель, умножитель частоты, счетчик поля, таймер дискретизации, формирователь интервала измерения частоты и опорный генератор, выход которого подключен к тактовым входам таймера и формирователя, вход разрешения последнего соединен с управляющим выходом таймера, а выход с входом разрешения счетчика поля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения энергопотребления, формирователь интервала измерения частоты ;состоит из счетчика с переключаемым основанием счета, первого и второго 3К -триггеров, входы синхронизации которых объединены между собой и со счетным входом счетчика и подключены к тактовому входу формирователя, вход опорного интервала формирователя соединен с входами установки в нуль счетчика и первого триггера и с промежуточным выходом таймера, инверсный выход первого триггера подключен к входу разрешения счетчика, JK -входы обоих триггеров подключены к выходу переполнения р счетчика, управляющий вход которого соединен с прямым выходом второ;го триггера и с выходом формирователя, вход установки в нуль второго триггера соединен с входом разрешения формирователя.
    1 1124239 1
SU833638170A 1983-09-02 1983-09-02 Пр моотсчетный протонный магнитометр SU1124239A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833638170A SU1124239A1 (ru) 1983-09-02 1983-09-02 Пр моотсчетный протонный магнитометр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833638170A SU1124239A1 (ru) 1983-09-02 1983-09-02 Пр моотсчетный протонный магнитометр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1124239A1 true SU1124239A1 (ru) 1984-11-15

Family

ID=21080275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833638170A SU1124239A1 (ru) 1983-09-02 1983-09-02 Пр моотсчетный протонный магнитометр

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1124239A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Муха И.И. ЯМР-гауссметр с пр мым отсчетом пол в гаусс ах. Приборы дл научных исследований 1965, № 12, с. 143-144. 2.Ливотов Л.Л. и др. Морской буксируемый магнитометр МБМ. Геофизическа аппаратура, 1979, вьш. 69, с. 31-40. 3.Барьшев В.И. и др. Прецизионный стационарный протонный магнитометр. - Геомагнетизм и аэрономи , 1977, т. 17, , с. 1104-1108(пpoтoтиrri . « . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2856579A (en) Gyromagnetic resonance magnetometer
GB1270113A (en) Improvements in or relating to phase-responsive circuits
US3286176A (en) Electrical phase meter and amplitude comparator
CN106646282A (zh) 一种基于量化时延法提高fid信号测频精度的方法及电路
SU1124239A1 (ru) Пр моотсчетный протонный магнитометр
US3007149A (en) Analog to digital converter and recorder
US3675127A (en) Gated-clock time measurement apparatus including granularity error elimination
US3062443A (en) Indicating system
JPH07280857A (ja) パルス幅測定回路
Kasparis et al. A method for the precise measurement of the difference between two low frequencies
CN206321776U (zh) 一种基于量化时延法提高fid信号测频精度的电路
RU2045000C1 (ru) Устройство контроля пространственных перемещений
RU2153682C1 (ru) Феррозондовый магнитометр
US4074255A (en) Display excitation and updating circuit
RU197391U1 (ru) Цифровой частотомер
SU793133A1 (ru) Протонный магнитометр
SU938227A1 (ru) Протонный магнитометр
SU1551969A1 (ru) Устройство дл измерени линейных перемещений
SU1486794A1 (ru) Устройство для измерения линейных перемещений
RU705989C (ru) Протонный магнитометр с синхронизацией пол ризации
SU1504508A1 (ru) Ультразвуковой самокалибрующийс измеритель линейных размеров и перемещений
SU1049836A1 (ru) Цифровой вихретоковой измеритель электропроводности
SU824447A1 (ru) Делитель частоты
SU838621A1 (ru) Цифровой измеритель квадратаМАгНиТНОй иНдуКции
SU1326035A1 (ru) Квантовый М @ -магнитометр