SU779955A1

SU779955A1 - Magnetometer

Info

Publication number: SU779955A1
Application number: SU782695374A
Authority: SU
Inventors: Виктор Евгеньевич Ефремов
Original assignee: Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им. В.В.Куйбышева
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1978-12-13
Publication date: 1980-11-15

Description

(54) МАГНИТОМЕТР Изобретение относитс к области магнитных измерений, предназначено дл измерени медленно мен ющихс магнитных полей и может быть использовано в ча.стности, при поиске полез ных ископаемых. Известно устройство, содержащее г нератор тока, датчик Холла, усилитель , а также катушку индуктивности iобратной св зи по магнитному полю I Однако, при измерении слабых полей пор дка и ниже присутствует значительна погрешность измерени из-за ограниченности динамического диапазона усилителей и из-за нестабильности эталонного пол . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени магнитометра Поставленна цель достигаетс тем что в магнитометр, содержащий, последовательно соединенные генератор тока , датчик Холла и усилитель, а также катушку индуктивности обратной св зи, дополнительно введены аттенюатор компенсации погрешности магнитной обратной св зи, двухпозиционный аттенюатор , каскадно включенные между усилителем и катушкой индуктивности обратной св зи, и процессор, три выептБ хода которого подключены к управл ющим движкам аттенюаторов, а вход через аттенюатор компенсации погрешности коэффициента усилени подключен к выходу усилител . Результаты двух измерений обозначим через и и U коэффициенты передачи магнитометра - через К и К, а коэффициенты магнитной обратной св зи при первом и втором измерени х соответственно через |Ь и Ср( С const), тогда существует следующа зависимость: NTvpiT ,- TnjbS: так как К и Кз. - коэффициенты передачи магнитометра с.коэффициентом К, охваченного обратными св з ми fi и tl соответственно. Этёшонные значени величин Кир (К- ) хран тс в магнитометре.. Имеет место выражение; | -рэт-« Р где погрешность магнитной обратной , св зи. Обозначив; л -Jb Jj 2 (54) MAGNETOMETER The invention relates to the field of magnetic measurements, is intended to measure slowly varying magnetic fields, and can be used in particular when searching for minerals. A device is known that contains a current generator, a Hall sensor, an amplifier, as well as an inductance coil in magnetic field I However, when measuring weak fields of order and below, there is a significant measurement error due to the limited dynamic range of the amplifiers and due to instability reference floor The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of a magnetometer. The goal is achieved by the addition of a magnetic feedback error attenuator, two-position attenuator, cascade to a magnetometer containing a series-connected current generator, a Hall sensor and an amplifier, and a feedback inductance coil. connected between the amplifier and the feedback inductor, and the processor, three of which are connected to the controllers of the attenuators, and the input The gain error attenuator is connected to the output of the amplifier. The results of two measurements will be denoted by u and U the transmission coefficients of the magnetometer by K and K, and the magnetic feedback coefficients in the first and second measurements, respectively, | b and Cp (C const), then there is the following relationship: NTvpiT, - TnjbS: since K and Kz. - transfer coefficients of the magnetometer with a coefficient K, covered by feedbacks fi and tl, respectively. The ethos values of the Cyrus (K-) values are stored in a magnetometer. An expression is present; | -ret- "P where the error of magnetic feedback is. Designating; l-jb jj 2

можно рассчитать коэффициент передачи магнитометра;you can calculate the transmission coefficient of the magnetometer;

W , / л W, / l

.Vc4 g {tt/k,V.Vc4 g {tt / k, V

который при отсутствии пограинорти магнитной обратной св зи представл ет собой величину К. Выражение (4) выводитс из (1) и (2) подстановкой (3). Далее, ввод коэффициент; КрдьцА иекСрэт Р)which, in the absence of a borderline magnetic feedback, is the value of K. Expression (4) is derived from (1) and (2) by substituting (3). Next, enter the coefficient; КрццА ИекСрет Р)

4Л, - (e+i)V |%,(eti) 4Л, - (e + i) V |%, (eti)

NNiCt)- ,.NNiCt) -,.

; FtirT T; Ftirt t

откуда при К yr М|Ьэ() whence with K yr M | le ()

(5)(five)

- (+ек,т) ly Упроща выражение (5) подстановкой значени N, получаем:- (+ ek, t) ly Simplifying the expression (5) by substituting the value N, we get:

))

(6)(6)

-к-to

-р,-R,

9т(«9t ("

9Т 9T

t-lU-tlUz)t-lU-tlUz)

лК1-К ,lk1-k

(7)(7)

(и,.(and,.

Изложенна сущность изобретени по сн етс чертежом, где приведена функциональна схема регшизации предложенного способа.The foregoing summary of the invention is illustrated in the drawing, which shows the functional scheme of registration of the proposed method.

Функциональна схема, приведенна на чертеже, содержит датчик Холла 1, питаемый током генератора 2. Датчик через усилитель 3 и аттенюатор компенсации систематической погрешности коэффициента усилени 4 процессором 5, разные входа которого св заны с управл емым движком аттенюатора 4, а также управл ющими входами двухпозиционного аттенюатора 6 и аттенюатора 7 компенсации погрешности магнитной обратной св зи. Сигнал с выхода аттенюатора 4 поступает через каскадно соединенные аттенюаторы 7 -и 6на катушку магнитной обратной св зи 8, котора индуктивно (по магнитному полю) св зана с датчиком Холла. Коэффициент передачи аттенюатора б может Принимать Два различных значени , имеющие соотношение С . Itpoilceccbp тзйчислйе погрёшнойтй по формулам (6) и (7) и выдает их дл кБ1М 1геНс1ции ошйббй: сйс: 1ШгйЧёскую погрешность коэффициента усилени магнитометра - на регулирующий вход The functional diagram shown in the drawing contains the Hall sensor 1 fed by the current of the generator 2. The sensor through the amplifier 3 and the attenuator compensate the systematic error of the gain 4 by the processor 5, the various inputs of which are connected to the controlled engine of the attenuator 4, as well as the two-way control inputs the attenuator 6 and the attenuator 7 compensate for the error of the magnetic feedback. The signal from the output of the attenuator 4 is supplied through cascade-connected attenuators 7 -6 to the magnetic feedback coil 8, which is inductively (in terms of a magnetic field) connected to a Hall sensor. The attenuator transfer ratio b can take two different values, having a C ratio. Itpoilceccbp numbering the bureaucrats according to formulas (6) and (7) and gives them for kB1M 1GeNs1tsii osybby: sys: 1KhYChey error of the gain of the magnetometer - to the regulating input

аттенюатора 4, погрешность магнитной обратной св зи - на управл ющий вход аттенюатора 7, Процессор также необходим дл синхронизации магнитометра и изменени двухпозиционного аттенюатора б подачей соответствующих сигналов на управл ющий вход двухпозиционного аттенюатора б. .attenuator 4, magnetic feedback error - to the control input of the attenuator 7, the processor is also required to synchronize the magnetometer and change the two-position attenuator by supplying the corresponding signals to the control input of the two-position attenuator b. .

Повышени точности измерени достигают следующим образом. Производ т два измерени пол при различных состо ни х двухпозиционного аттенюатора: .первое измерение - введена магнитна The increase in measurement accuracy is achieved as follows. Two measurements of the field are made in different states of a two-position attenuator: the first measurement is magnetic

обратна св зь; второе - то же, чтоfeedback; the second is the same as

и при первом измерении, но с иньимand at the first measurement, but with yin

коэффициентом обратной св зи. Результаты измерений используютс процессором 5 дл вычислени величины систематической погрешности магнитометра иfeedback ratio. The measurement results are used by the processor 5 to calculate the magnitude of the systematic error of the magnetometer and

погрешности коэффициента обратной св зи по магнитному полю. Рассчитанные погрешности компенсируютс аттенюаторами 4 и б.magnetic field feedback factor errors. The calculated errors are compensated by attenuators 4 and b.

Благодар перечисленным мерам достигают значительное уменьшение систематической погрешности магнитометра.Due to these measures, a significant reduction in the systematic error of the magnetometer is achieved.

Claims

1. USSR author's certificate 419819, cl. G 01 R 33/02, 1974.