SU1326035A1 - Quantum m-magnetometer - Google Patents
Quantum m-magnetometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1326035A1 SU1326035A1 SU853879707A SU3879707A SU1326035A1 SU 1326035 A1 SU1326035 A1 SU 1326035A1 SU 853879707 A SU853879707 A SU 853879707A SU 3879707 A SU3879707 A SU 3879707A SU 1326035 A1 SU1326035 A1 SU 1326035A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- magnetometer
- measurements
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к магнитометрической технике, в частности к магнитометрам с оптической ориентацией атомов и может быть использовано дп измерени земного или космического магнитного пол и его вариаций, а также метрологических измерений. Цель изобретени - повышение точности и стабильности измерений - достигаетс введением в магнитометр последовательно соединенных блока 7 формировани задержанных сигналов и управл емого коммутатора 8. На чертеже также показаны магни- точувствительный преобразователь I, усилитель 2, фазовый детектор 3, блок 4 управл ющего напр жени , перестраиваемый генератор 5, чатотомер 6, генератор 9 модулирующей частоты.. Блок 7 формировани выполнен на двук триггерах и инверторе (не показаны). Введение блока 7 и коммутатора 8 приводит также к снижению энергопотреблени и массогабаритных ха-ч рактеристик магнитометра. з.п.ф-лы. 3 ил. Фиг.1The invention relates to a magnetometric technique, in particular to magnetometers with an optical orientation of atoms and can be used dp measurements of the earth or cosmic magnetic field and its variations, as well as metrological measurements. The purpose of the invention is to improve the accuracy and stability of measurements by introducing delayed signals in series 7 connected to a magnetometer and controlled switch 8. The drawing also shows a magnetically sensitive converter I, amplifier 2, phase detector 3, control voltage block 4, tunable oscillator 5, frequency meter 6, modulating frequency oscillator 9. The shaping unit 7 is made on two triggers and an inverter (not shown). The introduction of block 7 and switch 8 also leads to a reduction in power consumption and weight and size of the magnetometer. hp f-ly. 3 il. 1
Description
Изобретение относитс к магнитометрической технике, в частности к Мг-магнитометрам с оптической ориентацией атомов,и может быть использовано дл из.мерений земного или космического магнитного пол и его вариаций , а также дл . метрологических измерений .The invention relates to a magnetometric technique, in particular to Mg-magnetometers with an optical orientation of atoms, and can be used for measuring the earth or cosmic magnetic field and its variations, as well as for. metrological measurements.
Цель изобретени - повышение точ- ности и стабильности измерений, привод щих к снижению энергопотреблени и массогабаритных характеристик.The purpose of the invention is to improve the accuracy and stability of measurements, resulting in lower power consumption and weight and size characteristics.
На фиг. 1 приведена структурна схема квантового М гмагнитометра; на фиг, 2 - структурна схема блока формировани задержанных сигн.алов; на фиг. 3 - временные диаграммы выходных напр жений блоков 5, 7, 8 и 9, иллюстрирующие работу магнитометра. FIG. 1 shows the structural scheme of the quantum M magnetometer; FIG. 2 is a block diagram of a delayed задерж ow formation unit; in fig. 3 shows timing diagrams of output voltages of blocks 5, 7, 8, and 9, illustrating the operation of the magnetometer.
Магнитометр (см.фиг.1) содержит последовательно соединенные магнито- чувствительный преобразователь 1, усилитель 2, фазовый детектор 3, блок 4 управл ющего напр жени , пе- рестраиваемый генератор 5, частотомер 6, последовательно соединенные блок 7 формировани задержанных сигналов, управл емый коммутатор 8, а также генератор 9 модулирующей частоты. Выход зо лированный сигнал, поступа на входThe magnetometer (see Fig. 1) contains a magnetically sensitive transducer 1, an amplifier 2, a phase detector 3, a control voltage unit 4, a tunable oscillator 5, a frequency meter 6, a series of delayed signal generation unit 7 controlled by the switch 8, and the generator 9 modulating frequency. Output is a zoned signal arriving at the input
перестраиваемого генератора 5 подключен ко входу частотомера 6, второй выход блока 7 соединен с вторым входом управл емого коммутатора 8, первый выход генератора 9 модулирующей Частоты подключен к второму входу фазового .детектора 3, а второй выход - к управл ющему входу управл емого коммутатора 8, выход которого соединен с входом магниточувствительного преобразовател I.tunable generator 5 is connected to the input of the frequency meter 6, the second output of block 7 is connected to the second input of the controlled switch 8, the first output of the generator 9 of the modulating frequency is connected to the second input of the phase detector 3, and the second output to the control input of the controlled switch 8, the output of which is connected to the input of the magnetically sensitive converter I.
Блок 7 формировани задержанного сигнала магнитометра (см.фиг.2) содержит первый триггер 10, инвертор И и второй триггер 12, причем соединенные друг с другом входы первого триггера 10 и инвертора 11 соединены с входом блока 7 формировани задержанных сигналов, выход инве ртора 11 подключен к входу второго триггера 12, а выходы первого и второго триггеров соедин ютс с первым и вторым выходами блока 7 формировани задержанных сигналов.The delay signal generation unit 7 of the magnetometer (see FIG. 2) contains the first trigger 10, inverter I and the second trigger 12, wherein the inputs of the first trigger 10 and inverter 11 connected to each other are connected to the input of the delay signal generation unit 7, the output of the inverter 11 connected to the input of the second flip-flop 12, and the outputs of the first and second flip-flops are connected to the first and second outputs of the block 7 of the formation of delayed signals.
Магнитометр работает следующим образом.The magnetometer works as follows.
Сигнал с магниточувствительного преобразовател 1 усиливаетс усилителем 2, выпр мл етс фазовым детектором 3 и после фильтрации в блоке 4 управл ющего напр жени регулирует частоту перестраиваемого генератора 5. Управл емый коммутатор 8 и блок формировани задержанных сигналов 7 осуществл ют фазовую манипул цию радиочастотного сигнала, подаваемого на вход магниточувстви- тельного преобразовател . Частота этой манипул ции задаетс генератором 9 модулирующей частоты, а величина полной фазовой девиации лЧ определ етс выражением йЧ 2ttf где t - врем задержки сигнала на первом выходе блока 7 формировани задержанных сигналов относительно сигнала на втором выходе этого блока; f - несуща частота радиочастотного сигнала на входе магниточувствительного преобразовател 1. При этом в течение одного полупериода модулирующей частоть на выход управл емого коммутатора 8 поступает сигнал с первого выхода блока 7 формировани задержанных сигналов, а в течение другого полупериода - с второго выхода этого блока. Сформированный таким образом фазоманипу5The signal from the magnetosensitive transducer 1 is amplified by amplifier 2, rectified by phase detector 3, and after filtering in control voltage unit 4, regulates the frequency of tunable oscillator 5. Controlled switch 8 and delayed signal shaping unit 7 carry out the phase signal of the radio frequency signal supplied to the input of the magnetosensitive transducer. The frequency of this manipulation is set by the generator 9 of the modulating frequency, and the magnitude of the total phase deviation of the frequency converter is determined by the expression jH 2ttf where t is the signal delay time at the first output of the delayed signal generation unit 7 relative to the signal at the second output of this unit; f is the carrier frequency of the radio frequency signal at the input of the magnetically sensitive transducer 1. In this case, during one half cycle of the modulating frequency, the output of the controlled switch 8 receives a signal from the first output of the delayed signal generation unit 7, and during the other half period from the second output of this unit. Thus formed phasemanipu 5
00
магниточувствительного преобразовател 1, замыкает цепь автоподстройки частоты перестраиваемого генератора 5. Эта частота, св занна с величиной измер емого пол через гидромагнитное отношение атомов рабочего вещества магниточувствительного преобразовател 1, измер етс частоте- мером-6.The magnetically sensitive transducer 1 closes the auto-tuning circuit of the tunable generator 5. This frequency, related to the size of the measured field through the hydromagnetic ratio of the atoms of the working substance of the magnetosensitive transducer 1, is measured with a frequency meter-6.
Дл & 90, где К - отнощение модулирующей частоты к полуширине линии магнитного резонанса атомов рабочего вещества; - полна фазова девиаци .For & 90, where K is the ratio of the modulating frequency to the half-width of the magnetic resonance line of the atoms of the working substance; - full of phase deviation.
Диапазон изменени частот перест- раиваемого генератора 5. соответствует удвоенным, значени м частоты магнитного резонанса, а выходной сигнал перестраиваемого генератора имеетThe frequency range of the tunable oscillator 5. corresponds to twice the magnetic resonance frequency, and the output signal of the tunable oscillator has
0 пр моугольную форму. При этом в режиме слежени за центром линии частота перестраиваемого генератора 5 равна удвоенной частоте магнитного резонанса атомов рабочего вещества. От-0 rectangular shape. In the mode of tracking the center of the line, the frequency of the tunable generator 5 is equal to twice the magnetic resonance frequency of the atoms of the working substance. From-
5 сутствйе .смещени центральной частоты сигнала в результате фазовой манипул ции обеспечивает фиксированное соотношение между частотой перестраиваемого генератора 5, измер емой5 the absence of the center frequency of the signal as a result of phase manipulation provides a fixed ratio between the frequency of the tunable oscillator 5, measured
5five
частотомером 6, и несущей частотой сигнала на входе магниточувствитель- ного преобразовател I, что приводит к увеличению точности измерений и долговременной стабильности показаний по сравнению с прототипом не менее, чем в 5-10 раз.frequency counter 6, and the carrier frequency of the signal at the input of the magnetically sensitive transducer I, which leads to an increase in measurement accuracy and long-term stability of readings compared with the prototype by no less than 5-10 times.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853879707A SU1326035A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Quantum m-magnetometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853879707A SU1326035A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Quantum m-magnetometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1326035A1 true SU1326035A1 (en) | 1991-07-30 |
Family
ID=21171487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853879707A SU1326035A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Quantum m-magnetometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1326035A1 (en) |
-
1985
- 1985-04-08 SU SU853879707A patent/SU1326035A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент US К 3728614, кл. G 01 R 33/08, 1973. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2772391A (en) | Recording magnetometric apparatus of the nuclear-resonance type | |
| CN102854537B (en) | A kind of digital quick tracking helium light pump magnetic apparatus | |
| SU1326035A1 (en) | Quantum m-magnetometer | |
| Usher et al. | A self-oscillating rubidium vapour magnetometer for geomagnetic measurements | |
| RU2316781C1 (en) | Digital ferro-probe magnetometer | |
| US4114087A (en) | Magnetic or electric measuring devices | |
| SU832502A1 (en) | Method of device measuring magnetic field | |
| GB1210840A (en) | Improvements in magnetic gradiometers | |
| RU1757307C (en) | Fluxgate magnetometer | |
| CN113359202B (en) | Fluxgate excitation signal generation method and fluxgate excitation circuit based on single chip microcomputer | |
| SU953608A1 (en) | Small size high-sensitivity magnetometer | |
| Gao et al. | Fluxgate sensor theory: stability study | |
| RU705989C (en) | Proton magnetometer with synchronizing of polarization | |
| SU793133A1 (en) | Proton magnetometer | |
| CA1130471A (en) | Asymmetrical squid | |
| SU1422197A1 (en) | Electron-spin component magnetometer | |
| SU913308A1 (en) | Device for investigating deposits by nuclear-magnetic method | |
| SU1347063A1 (en) | Device for measuring weak geomagnetic fields | |
| SU434355A1 (en) | QUANTUM MAGNETOMETER | |
| SU517866A1 (en) | Quantum magnetometer | |
| SU529409A1 (en) | Method for measuring active loss in nonlinear hysteresis materials | |
| SU1302225A1 (en) | Magnetooptical hysteresis pattern recorder | |
| SU789933A1 (en) | Ferroprobe magnetometer | |
| Bai et al. | Efficient Measurement of Free Precession Frequency in Bell-Bloom Atomic Magnetometers | |
| SU1305610A1 (en) | Meter of electromagnetic field characteristics |