SU742834A1 - Устройство дл измерени низкочастотных магнитных полей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к магнитометрии и может быть использовано в приемниках сверхнизкочастотных матиитных полей в случае приема сигналов кратковременно работающих станций и в любых других случа х, когда требуетс  малое врем  подготовки приемника к работе . Известны устройства, содержащие магнитомодул ционный датчик с измерительной, компенсаииоииой обмотками и обмоткой возбуждени , избирательный ушлитель, синхроииофазовый детектор, генератор возбуждени , бло питани  и регул тор посто нного iока. Компен саци  посто нного пол  в таких устройствах осуществл етс  изменением величины посто нного тока в компенсационных обмотках вручную . Устройства такого типа позвол ют производить измерение магнитных полей сколь угодно низких частот 1. Недостажом зтих устройств  вл етс  длительное врем , затрачиваемое на компенсацию. Наиболее близким по технической сущиостн к предлагаемому  вл етс  устройство, соде жащее магнитомодул ционный датчик с обмот ами компенсации, возбуждени  и измерени , збирательный усилитель, синхронно-фазовый етектор, генератор возбуждени , источник питани  и включенные в цепь отрицательной обратной св зи по посто нному полю фильтр низкой частоты, например иитегрнрующее RC-звено, и усилитель посто нного тока 21. Однако козффициеит преобразовани  устройств такого типа неравномерен в рабочем диапазоне частот и резко падает с понижением частоты принимаемых магнитных попей из-за наличи  частошо-зависимых злементов (фильтр низкой частоты) в цепи отрицательной обратной св зи. Выбором величины элементов интегрирующего звена и коэффициента усилени  усилител  посто нного тока можно добитьс  равномерности коэффициента преобразовани  устройства до достаточно низких частот. При зтом посто нна  времени интегрирующего звена достигает зиачительной величины, причем, чем больше посто нна  времеш интегрирующего звена, тем больню врем  установлени  рабочего режима устройства при его включении.

Цель изобретени  - ускорение установлени  рабочего режима устройства при его включении .

Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  1шзкочастотных магнитных полей , содержащее магнитомодул ниониый датчик , обмотка возбуждени  которого подключена к генератору возбуждени , а измерительна  и компенсирующа  обмотки подключены к выходу устройства соответственно через избир 1тельный усилитель, соединенный последоват льно с синхронно-фазовым детектором, и усилитель посто нного VOKB, соединенный после|5овательно с резистором интегрирующего ВС звена, конденсатор которого одним выводом св зан с выходом усилител  посто нного тока; и источник питани , к которому подключены генератор возбуждени , синхронно-фазовый детектор , избирательный усилитель и усилитель посто нного тока, снабжено последовательно соединенными дифференцирующим блоком, одновибратором коммутатором, причем вход да фферендирующего блока подключен к источнфсу питани , а второй вывод конденсатора св| зан со вторым входом коммутатора, один которого соединен с минусовой шиной, а друтой - со входом усилител  посто нного тока.

На чертеже представлена функциональна  устройства.

Устройство содержит магнитомодул ционнЬш датчик 1, обмотка возбуждени  2 которого подключена к генератору 3 возбуждени , а измерительна  4 и компенсирующа  5 обмотки подключены к выходу устройства соответственно через избирательный усилитель 6, соединенный последовательно с синхронно-фазовым детектором 7, и усилитель 8 посто нного тока, соединенный последовательно с резистором 9 интегрирующего RC-звена 10, конденсатор 11 которого одним выводом св зан с выходом усилител  посто нного тока; и источник питани  12, к которому подключены генератор 3, детектор 7, уси1штели 6 и 8, диф ференцирующий блок 13 и одновибратор 14, вход которого соединен с выходом блока 13, а выход - с первым входом коммутатора 15 Второй вход коммутатора 15 св зан со вторы выводом конденсатора 11, а выходы - с минусовой шиной и со входом усилител  8. Устройство работает следующим образом. При включении источника питани  12 на его выходе по вл етс  иапр же1ше, которое подводитс  ко всем активным блокам устройства . Возникающий при включении скачок напр жени  преобразуетс  блоком 13 в остроконечный импульс, поступающий на вход одновибратора 14. При этом на выходе одновибратора 14 вырабатываетс  пр моугольный

импульс, длительность выбираетс  равной времени установлени  сигнала в тракте пр мой передачи (магнитомодул ционный датчик , избирательный усилитель 6, синхронно-фазовый детектор 7), поскольку посто нное поле в датчике 1 может быть скомпенсировано только после того, как установитс  сигнал в тракте пр мой передачи устройства. Врем  установлени  сигнала в тракте пр мой передачи определ етс  временем установлени  режимов активных блоков, вход щих в тракт пр мой передачи , и достаточно мало. Пр моугольный импуль с выхода одновибратора 14 поступает на управл ющий вход коммутатора 15.

Под действием управл ющего импульса конденсатор 11 отключаетс  коммутатором 15 от входа усилител  8 и подключаетс  к минусовой шине, при этом конденсатор 11 зар жаетс  выходным током усилител  8 до напр жени , равного выходному напр жению этого усилител . Поскольку выходное сопротивление усилител  8 выбираетс  малым, зар д конденсатора 11 происходит за малое врем , то есть осуществл етс  быстра  компенсаци  посто нного пол , но при этом козффициент преобразовани  устройства имеет спад в области низких частот за счет глубокой отрицательной обратной св зи по переменному полю. По окончании действи  импульса коммутации конденсатор 11 коммутатором 15 отсоедин етс  от минусовой шины и подключаетс  ко входу усилител  8. Поскольку усилитель 8 имеет большой коэффициент усилени , то разность потенциалов между его выходом и землей близка по величине разности потенциалов между его входом и выходом, и подключение конденсатора И, зар женного до выходного напр жени  усилител  8, между входом и выходом этого усилител  не вызьшает по влени  переходного процесса, срывающего режим автокомпенсации (как это произошло бы в случае подключени  такого же конденсатора, но пе зар женного предварительно до соответствующего напр жени ).

Таким образом, после быстрого выхода в рабочий режим устройство продолжает автоЛитически ко чпенсировать посто нное магнитное поле и следить за его медленными изменени ми , и в то же врем  в области низких частот оно не имеет спада коэффициента преобразовани .

Испыта1ш  действующего макета предлагаемого устройства показьшают, что врем  установлени  рабочего режима при его включении не превышает 0,1 с при граничной частоте 10 Гц, в то врем  как у известного устройства при такой же нижней граничной частоте это врем  достигает 10-15 с.

Claims (2)

1.Афанасьев Ю. В. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки, 1972,

с. 171-172.

2.Геофизическа  аппаратура. Вып. 28, Л., Недра, 1966, с. 16-23 (прототип).