SU434355A1 - Квантовый магнитометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам, измер ющим напр женность слабых магнитных полей, и может использоватьс  дл  геофизических исследований.

Известен квантовый магнитометр, состо щий из магнитометра-генератора, генератора опорной частоты, фазового детектора, катущки обратной св зи (ОС) и регистратора. Вследствие того, что измер емое магнитное поле и поле катушки ОС складываетс  векторно , а частота магнитометра-генератора определ етс  модулем суммарного пол , ток в катушке ОС зависит от ориентации ее оси относительно измер емого пол .

Недостатками известного магнитометра  вл ютс  необходимость калибровки по чувствительности дл  каждой отдельной ориентации пол  относительно катушки ОС; кроме того требуетс  знать эту ориентацию и зависимость амплитуды и фазы переменной составл ющей магнитного пол  от ориентации.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Дл  этого в предлагаемый магнитометр введены смеситель с фильтром низкой частоты , на входы которого подключены выходы магнитометра-генератора и генератора опорной частоты, а выход подключен к фазовому детектору, и управл емый генератор, рыход которого соединен с входом фазового

детектора, а вход - с выходом фазового детектора .

На чертеже показана блок-схема описываемого магнитометра.

Он содержит магнитометр-генератор 1, генератор 2 опорной частоты, смеситель с фильтром 3 низкой частоты, управл емый генератор 4, фазовый детектор 5 и регистратор 6.

Магнитометр работает следующим образом. Магнитометр - генератор 1 имеет частоту соо, завис щую от напр женности измер емого пол  Но. Генератор опорной частоты имеет

частоту (Ог. На смеситель с фильтра 3 низкой частоты подаютс  сигналы с этих генераторов и на выходе выдел етс  сигнал с разностной частотой и сос-Шг. Этот сигнал подаетс  на фазовый детектор

5, на второй вход которого подаетс  сигнал с управл емого генератора с частотой Qy. Нри соединении выхода фазового детектора со входом управл емого генератора замыкаетс  цепь обратной св зи системы автоматической

подстройки частоты. Нри этом частота Qy управл емого генератора становитс  равной разностной частоте Q. Регистратор 6 измер ет управл ющее напр жение, подаваемое с фазового детектора 5 на управл емый генератор . Частота управл емого генератора однозначно зависит от управл ющего напр жени , тогда и напр жение  вл етс  однозначной функцией частоты. По известной частоте генератора опорной частоты и измер емому входному напр жению управл емого генератора 4 определ етс  измер емое магнитное поле в каждый момент времени.

Предмет изобретени 

Квантовый магнитометр, содержащий магнитометр-генератор , генератор опорной частоты , фазовый детектор, регистратор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него введены смеситель с фильтром низкой частоты, на входы которого подключены выходы магнитометра-генератора и генератора опорной частоты, а выход подключен к фазовому детектору, и управл емый генератор, выход которого соединен с входом фазового детектора, а вход - с выходом фазового детектора.