SU779951A1 - Способ измерени параметров магнитного пол - Google Patents

Description

и дополнительному подмагничивающему, сравнивают выходные напр жени  с опор ными напр жени ми подмагничивани  и по результатам сравнени  производ т компенсацию сигналов частот подмагничивани  в выходном напр жении, при этом подмагничиван11е пол ми дополнительным и вспомогательным осуществл ют поочередно. Поперечные подмагничиваюсдае магнитные пол  действуют поочередно в направлени х перпендикул рных магнитной оси ферромодул ционного преобра зовател  (феррозонда). При таком режиме работы феррозондав выходнойЭДС его поочередно по вл ютс  составл юlUHe ЭДС с частотами, равными частотам подмагничиваюших полей. При этом амплитуды и фазы упом нутых составл ющих ЭДС измен ютс  пропорционально приращению углов между направлени ми подмагничивающих поперечных магнитных полей и магнитной осью феррозонда. На личие в выходной ЭДС феррозонда известной частоты сигнала, пропорционального измерению направлени  его магнитной оси, дает возможность выделить этот сигнал, осуществить его компенсацию или вернуть эту ось в первоначальное положение. На фиг. 1 показаны направлени  продольного перемагничивающего и поперечных подмагничиваююих магнитных полей сердечника феррозонда; на фит. 2 изображены временные, диaгpa tt ы токов , создающих переменные подмагничивающиё ПОЛЯ; на фиг. 3 изображена структурна  схема устройства,осуществ л ющего предлагаемый cnocQfS измерени  параметров магнитного пол . Согласно данному способу (см. фиг,1 сердечник феррозонда 1 перемагничиваетс  в продольном направлении оси MN переменным полем В, (t) в заданные интервалы времени в поперечных направ лени х оси ОХ и оси OZ подмагничиваетс  переменными пол ми Bj.(t) и Bj (t) Магнитна  ось MN сердечника феррозонда 1 отклонена от исходного положени  (оси ОУ) на угол р. Угол между осью феррозонда 1MN и осью ОZ равен (/2Y ), а угол между проекцией оси MN на плоскость ХОУ и осью ОУ равен of . При малых углах oL, | и отклонение оси MN от оси ОХ пропорционально Bj (t)) «d-BjL (t), a отклонение от оси OZ - Bi. (t)sin YBi (t Подмагничивающие пол  Bj (f) и BX (t) в поперечных направлени х cos да1ютс  переменными тока JJL (t) и jj (t) (см. фиг. 2а,б), частоты кото рых много меньше частоты перемагничи вающего пол  В  (t) (см. фиг. 1). Пе ременные токи Ji (t) и jj (t) (см. фиг. 26) Подаютс  поочередно а задан йЫе интервалы времени, чтопозвол ет По сигналу в выходной ЭДС феррозонда определить изменение направлени  оси ММ (см. фиг. 1) , Подмагничивание сердечника .феррозонда 1 (см. фиг. 1) в поперечных направлени х пол ми Ъ (t.) и Bj. (t) позвол ет получить в выходной ЭДС феррозонда переменные сигналы (напр жени ) с частотами подмагничивани , пропорциональные измерению направлени  его магнитной оси MN. Информацию об изменении направлени  магнитной оси MN ферро-зонда используют дл  устранени  ложного сигнала при измерении параметров магнитного пол  упом нутых феррозондом , что позвол ет значительно повысить точность измерени  и довести ее до уровн  щума. Устройство (см. фиг. 3), реализующее способ, содержит основной 2 и дополнительный 3 феррозонды, разнесенные в пространстве, оси которых параллельны или соосны, две обмотки подмагничивающего пол  4 и 5, управл емый аттенюатор ложного сигнала б, источник .переменного тока7, синхронные детекторы основной 8, дополнительный 9 подмагничивающего пол  10, блок ЭДС компенсации 11, опорный источник напр жени  12, схему сравнени  13, запоминающее устройство 14 и 15, сумматор 16, распределительную схему 17, генератор импульсов 18, генератор подмагничивающей частоты 19 и регистрирующий прибор) 20, при этом,обмотки 4 и 5 расположены на феррозонде 2, а их оси перпендикул рны друг другу и оси феррозонда 2, первые входы феррозондов 2 и 3 подключены к источнику переменного тока 7, второй вход феррозонда 2 подключен к выходам блока ЭДС 11 и аттенюатора б, первый вход которого подключен к блоху ЭДС компенсации 11, а второй к выходу сумматора 16, второй вход феррозонда 3 подключен к выходу источника компенсации 11, выход феррозонда 2 подключен к первым входам синхронных детекторов 8 и 10, выход феррозонда 3 подКлючен к первому входу синхронного детектора 9, выход которого подключен к третьему входу феррозонда 2, выходы синхронного детектора 8, источника переменного тока 7 генера .тора импульсов (ГИ) 18 и генератора подмагничивающей частоты (ГПЧ) 19 подключены к распределительной схеме 17, выходы которой подключены ко tiходам коммутации синхронных детекторов 8, 9 и 10 к обмоткам подмагничивающего пол  4 и 5 и к первому входу схемы сравнени  12, второй вход которой подключен к выходу синхройного детектора 10, а третий и четвертыйг к вых6ду бпорного источника напр жени  12, входы запоминающих устройств 14 и 15 подключень к выходам схемы сравнени  13, а выходы - ко входу сумматора 16.

Устройство дл  измерени  параметров магнитного пол  работает следующим образом.

Феррозонды 2 и 3 измер ют проекции векторов индукции магнитных полей на оси этих феррозондов (продольные составл ющие магнитных полей, К феррозондам 2 и 3 подвод тс  возбуждающие колебани  от источника перемен ного тока 7. Выходной сигнал с феррозонда 3 детектируетс  синхррнным детектором 9 и поступает на третий вход феррозонда 2, при этом осуществл етс  компенсаци  вариации продольной составл ющей геомагнитного пол  в феррозонде 2. исходной сигнал с блока ЭДС компенсации 11 осуществл ет компенсацию продольной оставл ющей однородного геомагнитного пол  в феррозондах 2 и 3. С выхода основного феррозонда 2 сигнал, пропорциональный продольной составл ющей вектора индукции магнитного пол , подаетс  на синхронные детекторы 8 и 10. С выхода синхронного детектора 8 сигнал поступает на распределительную схему 17 и на регистрирующий прибор 20, показани  которого пропорциональны проекции вектора индукции магнитного пол  на ось феррозонда 2, созданной источником упом нутого пол . На выходы коммутации синхронных детекторов 8, 9 и 10 подаютс  сигна .лы с источника переменного тока 7, которые поступают с выхода этого источника через распределительную,схему 17. На вход коммутации синхронного детектора 10 подаетс  также сигнал с генератора 19, который поступает с выхода этого генератора через распределительную схему 17. С генератора 18 подаютс  тактовые импульсы на вход схемы 17. Через распределительную схему 17 в определенные интервалы времени подключаетс  генератор 19 то к обмотке 4, ТО к Обмотке 5. .При протекании токов по обмоткам 4 на основной феррозонд 2 действуют поперечные магнитные пол . В случае, если магнитна  ось феррозонда 1 не перпендикул рна ос м обмоток 4 и 5, то на выходе упом нутого феррозонда поочередно возникают амплитудно-модулированные колебани . Измен гние магнитной оси феррозонда 2 приводит к изменению коэффициента модул ции амплитуд но-модули1)ованных колебаний (коэффициента модул ции одного из амплитудно-модулированных колебаний) на выходе форрозонда 2, Фазы огибающих амплитудно-модулированных колебаний могут измен тьс  скачком от 6 до 180 при изменении направлени  магнитной оси феррозонда 2. Дл  выделени  ЭДС, насущих информацию об изменении направлени  магнитной оси феррозонда 2 и ее детектировании примен ютс  детектор подмагничивающей частоты 10, на входы коммутации которого поступают сигналы с распределительной схемы 17, а на первый вход - сигнал с выхода феррозонда 2. Выходной сигнал с синхронного детектора 8, поступающий на вход схемы 17 осуществл ет упе равление сигналов коммутации детектора 10. Сигналы с выхода детектора подмагничивающей частоты 10 поступают на схему сравнени  13. На другие входы схемысравнени  13 поступают сигналы с опорного источника напр хе ВИЯ 12 и распределительной схемы 17. Сигналы с распределительной схемы 17 осуществл ют управление сравнивающихс  сигналов в схеме 13, поступающих С опорного источника напр жени  12 и 15 с детектора 10, и передачу выходного сигнала с упом нутой схемы 13 на входы запоминающих устройств 14 и 15. Выходные сигналы с запоктонающих устройств 14 15 поступают на вход tf сумматора 15, а с его выхода на вход аттенюатора ложного сигнала 6, который измен ет ток компенсации геомагнитного пол  феррозонда 2 пропорцибнальноложному сигналу, 5 обусловленному изменением направлени  магнитной оси этого феррозонда при наличии геомагнитного пол , осуществл в его компенсацию.

Работу схемы -сравнени  13 можно представить следующим образом, Если в один интервал времени через распределительную схему 17 подключаетс  генератор подмагничиваю1ц6й частоты 19 к обмотке подмагничивающего пол  4,.то в схеме 13 осуществл етс  сравнение сигналов с одного из выходов опорного источника напр жени  12 и с выхода детектора 10.При этом со схемы сравнени  13 сигнал через запоминающее устройство 0 14 и сумматор 16 поступает на аттенюатор 6.Выходной сигнал с сумматора 16 измен ет сопротивление управл емого аттенюатора пропорционально изменению сигналасо схемы сравнени  13.В слеf цующий интервал времени через распре-, делительную схему 17 подключаетс  генератор 18 к обмотке подмагничивающего пол  5,В схеме 13 осуществл етс  сравнение сигналов со второго выхода опорного, источника напр жени  12 и с 0 выхода детектора 10.В этом случае . сигнал со cxqbftj сравнени  13 через запоминающее устройство 15 и сумматор 16 поступает на-аттенюатор 6. РЫХОДНОЙ сигнал с-сумматора 16 из5 Мен ет сопротивление управл емого аттенюатора 6 пропорционально изменению сигноша по схеме сравнени  13.

Ток компенсацииферрозонда 2 измен етс  пропорционально изменению сопротивлени  управл емого аттенюатора 6.

Таким образом, в устройстве дл  измерени  параметров магнитного пол , . 5 в котором осуществлен предлагаемый

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерения параметров магнитного поля,основанный на перемагничивании сердечника периодическим изменяющимся полем и дополнительном подмагничивании этого сердечника поперечным переменным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, осуществляют вспомогательное подмагничивание сердечника переменным полем в направлении, перпендикулярном упомянутым полям перемагничивающему и дополнитель ному подмагничивающему, сравнивают выходные напряжения с опорными напря жениями подмагничивания и по резуль татам сравнения производят компенса цию сигнала частот подмагничивания в выходном напряжении, при этом подмагничивание полями.дополнительным и вспомогательным осуществляют поочередно.