SU1132269A1 - Магнитометр дл измерени низкочастотных магнитных полей - Google Patents

Description

1..1 Изобретение относитс  к магнитным измер ни м и может быть использовано дл  регистрации вариаций магнитного пол  Земли. Известен феррозондовый магнитометр полн го пол , содержащий датчик магнитного пол  генератор возбуждени , избирательный усилитель , синхронный детектор, оконечньш усилитель , пороговое устройство, реверсивный счегшк, дешифратор, генератор опорного напр жени  и генератор тока. В таком магни тометре измер емьш магнитный поток в стержне компенсируетс  магнитными потокам создаваемыми обмоткой компенсации датчика (ступенчато), а нескомпенсированный остаток обмоткой обратной св зи (плавно). При зтом суммарный поток в стержню датчика равен нулю, что позвол ет обеспечить его предельную чувствительность 1 . Однако такой магнитометр сложен по аппаратурной реализации и недостаточно точен при нестабильности генератора опорнего напр жени . Известен также низкочастотньи магнитометр , содержащий измерительную обмотку магнитомодул ционного датчика, обмотка возбуждени  которого соединена с генератором возбуждени , избирательный усилитель, через синхронный детектор и интегрирующее звено соединенный с обмоткой компенсаш, последовательно соединенные дифференцирующее звено и одновибратор. Уменьщение времени переходного процесса при включении магнитометра достигаетс  за счет отключени  емкости интегратора на это врем  2. Однако быстродействие его низко, что приводит к длительным переходным процессам и нарушению его работы при nejierpyaках и импульсных помехах. Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности. и быстродействи . Поставлеш1а  цель достигаетс  тем, что в магнитометр дл  измерени  низкочастотных магнитных полей, содержащий мапшто модул ционный датчик, в котором обмотка возбуждени  соединена с генератором возбуждени , измерителыи  обмотка подключена к входу избирательного усилител , а компен сирующа  обмотка соединена с выходом интегрирующего звена, синхронный детектор, сигнальный и управл ющий входы которого подключены к выходам избирательного усилител  и генератора возбуждени  соответственно , а выход подключен к входу интегрирующего звена, и дифференцирующее звено. дополнительно введен усилитель-формировател а в магнитомодул ционныи дагшк введена втора  компенсирующа  обмотка, подключенна  к выходу дифференцирующего звена. 9 посто нна  времени которого равна посто нной времени интегрирующего звена, вход дифференцирующего звена подключеи к выходу синхронного детектора, а выход к входу усилител -формировател . На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из магнитомодул ционного датчика 1 с обмотками возбуждени  2, измерительной обмоткой 3, и компенсирующими обмотками 4 и 5, подключенного к обмотке возбуждени  генератора возбуждени  6, избирательного усилител  7, последовательно соединенных синхронного детектора 8 и интегрирующего звена 9, дифференци-. рующего звена 10, подкЛ1.оче1П1Ого к выходу синхронного детектора, вход|Л которого св заны с выходами избирательного усилител  7 и генератора возбуждени  6, и усилител формировател  11. Магнитометр работает следующим образом.. В магнитомодул ционном феррозондовом датчике 1 обмотка возбуждени  2 соединена с генератором возбуждени  6. С . измерительной обмотки 3 сигнал поступает на избирательный усилитель 7, настроенный на вторую .гармонику сигнала возбуждени . Далее с выхода усикйтел  7 сигнал второй гармоники, пропорциональный иапр женности магнитного пол , поступает на сигнальный вход сш хрониого детектора 8, к управл ющему входу которого подводитс  управл ющее напр жение от генератора 6. Продетектированный входной сигнал поступает на интегрирующее 9, выход которого под1слючен к первой компенсирующей обмотке 4 датчика 1. Этот же сигнал с выхода детектора 8 поступает на дифференцирующее звено 10, выход которого подключен к второй компенсирующей обмотке 5 и к входу усилител -формировател  11, который определ ет общ11Й коэффициент передачи магнитометра . Посто нна  времеш интегрирующего звена 9 и дифференцирующего звена 10 выбираютс  одинаковыми и равными заданной нижней частоте исследуемого частотного диапазона i. . Это приводит к тому, что составл юща  сигнала с частотой ниже 1ц поступает на компенсирующую обмогку 4 датчика 1 и компенсирует эту составл ющую магнитного потока в сердечнике, вызванного внешним полем. Составл юща  входного сигнала с частотой выше ijj проходит через дифференцирующее звено 10 и через компенсирующую обмотку 5 компенсирует высокочастотную составл юа ую магнитного потока в сердечнике. Благодар  наличию посто нно под люченпого дифференцирующего звена повыщаетс  быстродействие всего магнитометра, снижаетс  врем  переход311322694

ного процесса и повышаетс  помехоустой-выгодно отличает предлагаемый магнитометр

чивость при импульсных помехах. Равенствоот известных, поскольку он имеет высокое .

посто нных времени звеньев позвол ет болеебыстродействие, сохра11 юшеес  не только в

четко задавать частоту раздела и выравниватьмомент включени , но и в течение всего

частотную передаточную характеристику устрой 5времени работы магнитометра, а также быстро

ства. Все это улучшает метрологическиевосстанавливает работоспособность при импульпараметры магнитометра.сных помехах большой амплитуды. Последнее

Таким образом, введение усилит  -форми-особенно важно дл  автономных объектов с

ровател  и второй компенсирующей обмоткидисташшонным или программным управлением.

Claims (1)

1. МАГНИТОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содержащий магнитомодуляционный датчйк, .в котором обмотка возбуждения соединена с генератором возбуждения, измерительная обмотка подключена к входу избирательного усилителя, а компенсирующая обмотка соединена с выходом интегрирующего звена, синхронный детектор, сигнальный и управляющий входы которого подключены к выходам избирательного усилителя и генератора возбуждения соответственно, а выход подключен к входу интегрирующего'звена, и дифференцирующее звено, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и помехозащищенности, в него дополнительно введен усилитель-формирователь, а в магнито· модуляционный датчцк введена вторая компенсирующая обмотка, подключенная к выходу дифференцирующего звена, постоянная времени которого равна постоянной времени интегрирующего звена, вход дифференцирующего g звена подключен к выходу синхронного детектора, а выход — к входу усилителя-формирователя.

   SU _п„ 1132269 >

   .1132269