SU1622866A1 - Магнитометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геофизике , а именно к устройствам дл  магнитных измерений, и предназначено дл  использовани  при проведении измерений геомагнитного пол . Целъ изобретени  - по зышение точности. Магнитометр содержит магнито-.уверительный блок с частотным выходек, программное устройство, эталонный генератор , формирователь меток, счетчик меток, RS- триггер, периодомер, цифровой вычислитель, соединенный с регистратором результгтов измерений, а также последовательно соединенные буферное ЗУ и блок управлени  буферной пам ти, дополнительный триггер и распределитель импульсов Программное устройство подключено своими выходами к входу магниточувствительного блока и первому входу формировател  меток, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты. Выход магниточувствительного блока подключен к входу установки RS-триггера, вход сброса которого соединен с выходом счетчика меток, подключенного входом к ы /ходу формировател  меток. Выход RS-триггера соединен с первым входом периодомера, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а третий вход подключен к выходу магниточувствительного блока. Блок управлени  пам тью подключен первым входом к выходу пе- , вторым входом - к второму выходу цифрового вычислител . Дополнительный триггер подключен первым входом к выходу магниточ/вствьгель- ного блока, вторым входом к выходу формировател  меток, а выходом - к четвертому входу периодомера, и первому входу распределител  импульсов, подклю онного своим вторым входом к выходу генератора эталонной частоты, первым выходом - к п тому вхспу периодомера , вторым входом - к третьему входу Олока управлени  пам ти и третьи. выходом - к второму гходу буферного ЗУ Отсчет числа периодов эталонной частоты и периодов прецессии внутри интервала измерени  позвол ет уменьшить на пор док погрешность отсчетов периодов эталонной частоты при снижении их разр дности на два пор дка. Снижение раз; (дности отсчетов и их накопление в буферном ЗУ обеспечивают ускорение передачи информации в вычислитель и позвол ют производить передачу один раз в цикле измерени , тем самым повысить точность измерени  без снижени  быстродействи . 1 ил , с S (Л о ю к 00 & й&

Description

Изобретение относитс  к геофизике , а более конкретно к устройствам дл  магнитных измерений, и предназначено дл  использовани  при проведении измерений геомагнитного пол .

Цель изобретени  - повышение точности .

На чертеже представлена блок-схема устройства с

Магнитометр содержит магниточувст- вительный блок 1, программное устройство 2, генератор 3 эталонной частоты , формирователь 4 меток, RS-триг- гер 5, счетчик 6 меток, периодомер 7 цифровой вычислитель 8, регистратор 9, дополнительный триггер 10, распределитель 11 импульсов, блок 12 управлени  пам тью, буферное запоминающее устройство (ЗУ) 13о.

Магнитометр работает следующим образом.

В исходном состо нии RS-триггер 5 и дополнительный триггер 10, счетчик периодов эталонной частоты и счетчик периодов сигнала прецессии периодоме- ра 7, а также счетчик 6 меток наход тс  в нулевом состо нии Программное устройство .2 вырабатывае сигнал начала измерени , выходной сигнал магниточувствительного блока 1 устанавливав г RS-триггер 5 Б единичное состо ние. Одновременно программное устройство 2 запускает формирователь 4 меток, который своим выходным сигналом устанавливает дополнительный триггер 10 в единичное состо ние, разреша  прохождение сигнала с выхода генератора эталонной частоты 3 на вход счетчика периодов эталонной частоты периодомера 7t Ближайший , следующий за меткой, отрицательный фронт сигнала прецессии сбрасывает дополнительный триггер 10 в нулевое состо ние, запреща  прохождение сигнала эталонной частоты. Триггер 10 запускает распределитель 11 импульсов. На выходе распределител  11 импульсов вырабатываютс  две серии сдвинутых друг относительно друга импульсов. На выходе распределител  11 импульсов, подключенного к входу буферного ЗУ 13, вырабатываетс  сери  импульсов записи инфррмации поступающей на входы данных буферног ЗУ 13. На выходе, подключенном к пе- риодомеру 7, вырабатываетс  импульс, сбрасывающий в нуль счетчик периодов эталонной частоты периодопира 7 пог

0

5

5

0

л

0

5

0

5

ле окончани  записи в буферном ЗУ 13, содержащейс  на его выходах информации . После формировани  необходимого числа импульсов распределитель 11 импульсов вырабатывает один импульс , который сбрасывает в нуль счетчик периодов эталонной частоты перчодомера 7. При формировании каждой метки этот процесс повтор етс . Выходной сигнал формировател  4 меток переключает счетчик 6 меток, коэффициент пересчета которого равен расчетному числу меток Ј, в интервале измерени . Это число хранитс  в пам ти цифрового вычислител  8. Сигнал переполнени  счетчика 6 меток устанавливает на выходе RS-триггера 5 потенциал, при котором в момент поступлени  на вход сброса отрицательного фронта сигнала прецессии RS- триггер 5 перебрасываетс  в нулевое состо ние, запреща  прохождение периодов сигнала прецессии. На этом этап подсчета числа периодов эталонной частоты между моментом прихода метки и фронтом сигнала прецессии и чигла ПРПИОДОВ сигн ала прецессии заканчиваетс , К этому моменту в буферном ЗУ 13 записана следующа  ин- формаьич. Каждой i-й метке поставлено в соответствие число периодов эталонной частоты ДМ0складывающихс  между меткой и ближайшим фронтом сигнала прецессии, и прошедшее с начала отсчета до соответствующей метки чис- по периодов сигнала прецессии nj, Посте записи последней серии отсчетов буферное ЗУ 13 вырабатывает сигнал , по которому цифровой вычислитель 8 начинает считывать информа- ц к, вырабатыва  сигнал синхронизации после приема каждого байта. Сигнал синхронизации обеспечивает установку адреса дл  буферного ЗУ 13, обеспечива  таким образом прьем информации в цифровой вычислитель 8 в пор дке, обратном процессу записи в буферное ЗУ 13 По скончании перезаписи информации в цифровой вычислитель 8 за- йанчив етс  перва  стади  процесса измерени  значени  индукции магнитного пол  и начинаетс  втора  стади  - вычпглениа значени  этой ве- личшц по значени м накопленных отсчетов и содержащиес  в посто нной пам ти цифрово с вычислител  8 значени м период., следовани , меток времени и чнслсз выборок. Цифровой вычислитель 8 вычисл ет среднее значение периода сигнала прецессии Т, а затем вычисл ет значение обратной величины периода, т.е. частоты сигнала прецессии, котора  после умножени  на коэффициент пропорциональности равна индукции в цифровом коде. Полученный результат записываетс  в регистратор 9„

Устройство позвол ет уменьшить разр дность каждого остчетаДЫ; . Значение Д 1ч; не превышает числа периодов эталонной частоты, укладывающихс  в одном периоде сигнала прецессии. Разр дность отдельных отсчетов, над которыми осуществл ютс  операции пересыпок в буферное ЗУ 13 и затем в цифровой вычислитель 8, существенно мень162

ше разр дности выборки. Устройство позвол ет также обеспечить запись отсчетов во внутреннюю пам ть цифрового вычислител  8 один раз за цикл измерени , тем самым освободить цифровой вычислитель 8 от прерываний в процес- се накоплени  отсчетов,

Claims (1)

1. Уменьшение разр дности обсчетов и однократность прерывани  цифрового вычислени  дл  приема информации позвол ет снизить погрешность отсчетов и сократить врем  на перезапись значений отсчетов во внутреннюю пам ть цифрового вычислител  8, что повышает его производительность и точност вычислени  периода без уменьшени  быстродействи  . Формула изобретени 

   Магнитометр, содержащий магнито- чувствительный блок с частотным выходом , программное устройство, генератор эталонной частоты, формирователь. меток, счетчик меток, RS-триггер, пе- риодомер и цифровой вычислитель,

   1622R j6

   0

   0

   5

   соединенный с регистратором, в котором программное устройство подключено своими выходами к входу магнито- чувствительного блока и первому входу формировател  меток, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход магнито- чувствотельного блока подключен к вхоДУ установки КЗ-триггера вход сброса которого соединен с выходом счетчика меток, который подключен своим входом к выходу формировател  меток, причем выход RS- триггера соединен с

   5 первым входом периодомера, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а третий вход периодомера подключен к выходу магниточувствительного блока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он содержит буферное запоминающее устройство (ЗУ), блок управлени  пам тью, дополнительный триггер, распределитель,импульсов, причем последовательно соединенные буферное ЗУ и блок управлени  пам - . тыо включены между периодомсрок и цифровым вычислителем, блок управлени  пам тью подключен вторым входом к второму ВЫХОДУ цифрового вычислител , дополнительный триггер подключен первым входом к вьхсцу магниточувствительного блока, вторь.ч входом - к выходу формироват «j. i меток , а выходом - к четвертому входу периодомера и к первому вхору распределител  импульсов, подключенного вторым входом к выходу генератора эталонной частоты, первьм выходом

   подключенного к п тому входу периодомера , вторым выходом - к третьему входу блока управлени  пам ть к третьим выходом к второму вход буферного ЗУ,

   5