SU736028A1 - Device for measuring magnetic field direction - Google Patents

Device for measuring magnetic field direction Download PDF

Info

Publication number
SU736028A1
SU736028A1 SU772551667A SU2551667A SU736028A1 SU 736028 A1 SU736028 A1 SU 736028A1 SU 772551667 A SU772551667 A SU 772551667A SU 2551667 A SU2551667 A SU 2551667A SU 736028 A1 SU736028 A1 SU 736028A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
modulator
measuring
outputs
magnetic field
adder
Prior art date
Application number
SU772551667A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Акулин
Герман Борисович Волобуев
Владимир Митрофанович Головин
Владимир Федорович Камсков
Original Assignee
Воронежский Политехнический Институт
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 Воронежский Политехнический Институт filed Critical Воронежский Политехнический Институт
Priority to SU772551667A priority Critical patent/SU736028A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU736028A1 publication Critical patent/SU736028A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может использоватьс  в качестве устройства дл  измерени  направлени  посто нного или переменного магнитного пол  в геофизических, навигационных и пеленгационных устройства Известно устройство дл  измерени  направлени  магнитного пол , содержаще два однокомпонентных магнитомодул шюнных датчика, размаценных на гори зонтальной платформе, так, что их магнитные оси взаимно перпендикул рны, при этом непосредственно измер ютс  компоненты В и В J пол , жестко св занные с платформой, в результате измерений могут быть вычислены направ л ющие косинусы и, следовательно, угло вое положение платформы относительно направлени  вектора пол  В l. Однако в этом устройстве точность измерени  направлени  пол  зависит от степени идентичности измерительных каналов и поэтому в процессе измерений требуетс  -пцательна  калифовка каналов и стабилизашга как режима возбуждени  каждого датчика, так и коэффициента передачи каждого канала вплоть до регистрирующего прибора. Это усложн ет устройство, снижает точность к скорость измерений, особенно в тех случа х, когда интенсивность измер емого пол  измен етс  в щироких пределах. Известно также устройство дл  измерени  направлени  магнитного пол , содержащее перемагничиваемый ферритовый модул тор с обмг-ткой возбуждени  и пристыкованные к нему симметрично и ортогонально две пары ферритовых стержней -концентраторов с расгюложенными на них сигнальными обмотками, соединенными попарно последовательно 2}. Однако при большом динамическом диапазоне изменени  интенсивности измер емого пол  возможны перегрузки каналов и регистрируютаего устройства, привод щие к наруитенто идентичности каналов и к снижон ю точности измереНИИ или даже делающие измереш1  вообще невозможными. Реализаци  же вкпюченных после магнитомодул шюнного датчика двухканапьных усилителей и ре гистраторов с большим динамичес1шм диапазоном или одновременное автоматическое кзт ручное управление коэффициентами их передачи при жестких требовани х к идентичности каналов вызывает затруднени . Цель изобретени  - повышение точно сти измерени , Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  направле ни  магнитного пол , содержащее перемагничиваемый кольцевой ферритовый мо дул тор с подключенной к генератору возбуждени  обмоткой возбуждегш , к которому пристыкованы симметрично и ортогонально две пары феррит звых стержней - концентраторов с сигнальными обмотками, соединеш-сыми попарно последовательно, и два измерительных канала, снабжено обмот кой управлени , располоншшюй на перемагничиваемом кольцевом ферри1чэвом модул торе и последовательно соеданенными сумматором и усилителем посто н ного тока, выход которого соединен с обмоткой возбуждени , а каждый из измерительных каналов выполнен в виде последовательно соединенных усилител  и амплитудного детектора, при этом выходы амплитудных детекторов соедин ны со входами сумматора, а входы усилителей , выходы которых соединены с выходами устройства, подключены к сигнальным обмоткам. На чертеже представлена функционал на  схема устройства. Это устройство содержит перемагничиваемый кольцевой ферритовый модул тор 1 с подключенной к генератору возбуждени  обмоткой 3 возбуждени . К модул тору I пристьпсованы симметр1гчно и ортогонально две пары ферр товых стержней - концентраторов 4,5 н 6,7 с сигнальными обмотками 8,9 и 1О, 11 соответственно, соединенными попарно последовательно. Кроме того, устройство содержит та же два измерительных канала 12 и 13 обмотку управлени  14, расположенную на модул торе 1, последователпьно соединенные сумматор 15 и усилитель 16 постошгаого тока, выход которого сое динен с обмоткой возбу 1сдени , а кажды З измерительных каналов 12 и 13 выол 1ен в виде последовательно соединеных усилител  17, 18 и а тлитудного етектора 19, 20,соответственно. Выходы амплитудных детекторов 19 2О соединены со входами сумматора 15, а входы усилителей 17 и 18, выходы которых  вл ютс  выходами устройства, подключены к сигнальным обмоткам 8 и 11, соответственно. Устройство работает следующим образом . Периодическое перемагничивание модул тора 1 током в обмотке возбуждени  3 приводит к модул ции магнитных потоков в стержн х концентратора 4,5 и 6,7 , следовательно, к по влению в сигнальных обмотках 8,9 и 10, 11 каждого канала 12 и 13 ЭДС, пропорциональных ортогональным составл ющим измер емого пол . Напр жени  о сигнальных обмоток 8,9 и 1О, 11 каждого канала 12 и 13 усиливаютс  усигаттел ми 17 и 18 соответственно, детектируютс  амплитудными детекторами 19 и 20 и подаютс  на входы сумматора 15. Сигнал с выхода сумматора 15, завис плий от интенсивности измер емого магнитного пол , усиливаетс  усилителем 16 посто нного тока и измен ет ток в обмотке управлени  14, а следовательно и смещающее поле в модул торе 1. Исходное смещающее поле в модул торе 1 выбрано таким, чтобы при отсутствии измер емого пол  или при очень малой его интенсивности коэффициент преобразовани  модул тора 1 был максимальным (например, при четкогармоническом режиме возбуждешг  исходное, смещающее поле должно быть нулевым). При этом условии изменение смещающего пол  в модул торе 1, вызватюе увеличением интенсивности измер емого магнитного пол , приводит к уменьшению амплитуды рабочей гармоники маг1«ггной проницаемости модул тора 1, а следовательно, к уменьшению коэффициента преобразовани  модул тора 1. Поскольку модул тор 1 дл  обоих 12 и 13 общий, это уменьшение коэ4)фициента преобразовани  происходит одновременно и одзшаковым образом дл  каждого из каналов 12 и 13. Такое автоматическое управление коэффициентом преобразовани  модул тора 1 одновременно по двум каналам 12 и 13 сохран ет соотношению между сигналами в каналах 12 и 13, определ емое направлением измер емого пол , но зна(54) DEVICE FOR MEASURING THE DIRECTION OF A MAGNETIC FIELD The invention relates to magnetic measurements and can be used as a device for measuring the direction of a constant or alternating magnetic field in geophysical, navigation and direction finding devices. A device is known for measuring the direction of a magnetic field containing two one-component magnetic modules sensor, dispensed on a horizontal platform, so that their magnetic axes are mutually perpendicular, and the computers are directly measured nents B and J floor rigidly associated with the platform as a result of measurement can be calculated direction cosines l guides and hence howling angular position of the platform relative to the direction vector field in l. However, in this device, the accuracy of measuring the direction of the field depends on the degree of identity of the measuring channels and, therefore, in the measurement process, it is necessary to calibrate the channels and stabilize both the excitation mode of each sensor and the transmission coefficient of each channel up to the recording device. This complicates the device, reduces the accuracy of the measurement speed, especially in cases where the intensity of the measured field varies within wide limits. It is also known a device for measuring the direction of a magnetic field, which contains a magnetisable ferrite modulator with excitation loading and docked to it symmetrically and orthogonally two pairs of concentrator ferrite rods with signal windings arranged on them, connected in pairs successively 2}. However, with a large dynamic range of changes in the intensity of the field being measured, channel overloads are possible and the recording devices lead to a disturbing channel identity and lower the measurement accuracy, or even make measuring 1 impossible. The implementation of two-hub amplifiers and recorders with a large dynamic range that are inserted after the magnet module of the Shuun sensor or simultaneous automatic switching of the transmission coefficients under strict requirements for the identity of the channels is difficult. The purpose of the invention is to improve measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that a device for measuring the direction of a magnetic field containing a reversible ferrite ring modulator with an exciter winding connected to the excitation generator, to which two pairs of ferrite rods - concentrators are docked symmetrically and orthogonally with signal windings, connected in pairs in series, and two measuring channels, equipped with a control winding, dispersed on a reversible oscillating ring fer A modulator and a serially connected adder and a dc amplifier, the output of which is connected to the excitation winding, and each of the measuring channels are made of a series-connected amplifier and amplitude detector, while the outputs of the amplitude detectors are connected to the inputs of the adder, and the inputs of amplifiers , the outputs of which are connected to the outputs of the device, are connected to the signal windings. The drawing shows the functional scheme of the device. This device contains a magnetisable ring ferrite modulator 1 with an excitation winding 3 connected to the excitation generator. Two pairs of ferrite rods — 4.5 N 6.7 concentrators — with signal windings 8.9 and 1 O, 11, respectively, connected in pairs in series, are symmetrically and orthogonally attached to modulator I. In addition, the device contains the same two measuring channels 12 and 13 of the control winding 14 located on the modulator 1, a serially connected adder 15 and a postoshgogo amplifier 16, the output of which is connected to the winding of the drive 1 and 12, and each 3 measuring channels 12 and 13 It is available in the form of series-connected amplifier 17, 18 and a of the emitter detector 19, 20, respectively. The outputs of the amplitude detectors 19 2O are connected to the inputs of the adder 15, and the inputs of amplifiers 17 and 18, the outputs of which are the outputs of the device, are connected to the signal windings 8 and 11, respectively. The device works as follows. Periodic reversal of the modulator 1 by the current in the excitation winding 3 leads to the modulation of magnetic fluxes in the concentrator rods 4.5 and 6.7, therefore, the appearance in the signal windings 8.9 and 10, 11 of each channel 12 and 13 EMF, proportional to the orthogonal components of the measured field. The voltages of the signal windings 8.9 and 1O, 11 of each channel 12 and 13 are amplified by amplifiers 17 and 18, respectively, detected by amplitude detectors 19 and 20 and fed to the inputs of the adder 15. The signal from the output of the adder 15 depends on the intensity of the measured the magnetic field is amplified by the DC amplifier 16 and changes the current in the control winding 14, and hence the bias field in the modulator 1. The initial bias field in modulator 1 is chosen so that in the absence of a measured field or at a very low intensity coefficient The transducer of modulator 1 was maximal (for example, in the case of the exact harmonic mode, the excitation is original, the bias field must be zero). Under this condition, a change in the bias field in modulator 1, by increasing the intensity of the measured magnetic field, leads to a decrease in the working harmonic amplitude of the magnetic permeability of modulator 1, and therefore to a decrease in the modulator 1 conversion coefficient. Because modulator 1 for both 12 and 13 overall, this reduction of the conversion factor 4) occurs simultaneously and in one way for each of the channels 12 and 13. Such automatic control of the modulator 1 conversion coefficient is simultaneously simultaneous mind channels 12 and 13 stores the relation between the signals in channels 12 and 13 defined by a direction of the measured field, but zna

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения направления магнитного поля, содержащее пере- 10 магничиваемый кольцевой ферритовый модулятор с подключенной к генератору возбуждения обмоткой возбуждения, к которому пристыкованы симметрично и ортогонально две пары ферритовых стерж- 15 ней - концентраторов с сигнальными обмотками, соединенными попарно последовательно , и два измерительных канала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено обмоткой управления, расположенной на перемагничиваемом коль цевом ферритовом модуляторе и после- < довательно соединенными сумматором и усилителем постоянного тока, выход которого соединен с обмоткой возбуждения, а каждый из измерительных каналов выполнен в виде последовательно соединенных усилителя и амплитудного детектора, при этом выходы амплитудных детекторов соединены со входами сумматора, а входы усилителей, выходы которых соединены с выходами устройства, подключены к сигнальным обмоткам.A device for measuring the direction of the magnetic field, containing a remagnetizable ring ferrite modulator with an excitation winding connected to the excitation generator, to which two pairs of ferrite rods 15 — concentrators with signal windings connected in pairs in series, and two measuring channels are connected symmetrically and orthogonally characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements, it is equipped with a control winding located on a magnetizable ring ferrite modulator and sequentially connected by an adder and a DC amplifier, the output of which is connected to the field winding, and each of the measuring channels is made in the form of a series-connected amplifier and amplitude detector, while the outputs of the amplitude detectors are connected to the inputs of the adder, and the inputs of the amplifiers, the outputs of which are connected with the outputs of the device, connected to the signal windings.
SU772551667A 1977-12-09 1977-12-09 Device for measuring magnetic field direction SU736028A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772551667A SU736028A1 (en) 1977-12-09 1977-12-09 Device for measuring magnetic field direction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772551667A SU736028A1 (en) 1977-12-09 1977-12-09 Device for measuring magnetic field direction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU736028A1 true SU736028A1 (en) 1980-05-25

Family

ID=20736573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772551667A SU736028A1 (en) 1977-12-09 1977-12-09 Device for measuring magnetic field direction

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU736028A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4037149A (en) Multiple mode magnetometers
SU736028A1 (en) Device for measuring magnetic field direction
SU1285404A1 (en) Method of measuring intensity vector of electric field of atmosphere
SU832502A1 (en) Method of device measuring magnetic field
SU1122906A1 (en) Device for measuring weak residual magnetization of specimens
SU940236A1 (en) Device for measuring coercive force of magnetic one-axis films
SU890086A1 (en) Radiant energy meter
SU1728807A1 (en) Compensating accelerometer
SU495528A1 (en) Electronic compass
SU1552082A1 (en) Apparatus for magnetic-tape inspection of quality of materials
SU789956A1 (en) Three-component quantum magnetometer
SU1359762A2 (en) Hysteresigraph
SU883825A1 (en) Magnetic optical hysteriograph
SU892371A1 (en) Device for measuring magnetic induction
SU138675A1 (en) Measurement device for aeroelectromagnetic
SU1116399A1 (en) Device for measuring electric field strength
SU442439A1 (en) Device for controlling the magnitude of the harmonic coefficient
SU901951A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters
SU794568A1 (en) Method of excitation of ferroprobe transducer
SU892375A1 (en) Magnetic variometer
RU2091806C1 (en) Gradiometer
RU2091807C1 (en) Gradiometer
SU1425480A1 (en) Magnetoanisotropic mechanical stress meter
SU400860A1 (en) DEVICE FOR MEASURING RELATIVE
SU687425A1 (en) Gradientometer