SU789933A1 - Феррозондовый магнитометр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерению слабых магнитных полей и предназначено дл  повьпиешш точности измерений и улуч шени  динамических свййств феррозондового магнитометра. Известны устройства дл  измерени  магнитных полей, выполненные в виде фер розоцдового магнитометра, содержаоше генерат(Ч возбуждени , магнитомодул ционный датчик с .обмотками возбуждени , измерительной и автокомпенсационной, полосовой фильтр, усилитель переменного тока, фазочувствительный детектор, цепь отрицательной св зи и регистратор l. С помощью феррозондового магнито .метра, построенного по указанной структурной схеме, можно измер ть параметры как посто нных, так и переменных магнт ных Полей, однако такие феррозондове магнитометры имеют невысокую чувствительность и поэтому не могут быть ис.пользованы при измерении слабых магнитных полей. Известны также высокочувствительные магнитометры, содержащие магнитомодул ционные датчик с обмотками возбуждени , измерительной, автокомпенсаийонной, компенсации магнитного пол  Земли и градуировоч ой, генератор возбуждени , подключенный через буферный каскад и частично-избирательную цепь к обмотке возбуждени , частотно-избирательный усилитель, включенный между нзб1фатвльной обмоткой и фазочувствительным детектором (ФЧД), который, в свою очередь, через интегратор соединенс нуль-ррганом и автокомпенсационной обмоткой. При этом генератор возбуждени  через второй буферный каскад соединен каналом передачи опорных сигналов с управл ющим входом ФЧД. Канал передачи опорных сигналов включает в себ  фазовращатель, параметрическое звено и обеспечивает передачу второй гармоники сигнала генератора к ФЧД 2. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что ирк ин4ранизкочастотных амплитудах и фазовых измерени х оно не может обеспечить высокую точность изме рений, так как управление ФЧД осуществл етс  черва буферный каскад, фазовращатель и параметрическое звено, содержащее реактивные фаз ос двигающие элементы , которые  вл ютс  принципиально нестабильными и сильно завис т от температуры . Воздействие температуры особенно сказываетс  при работе в полевых услови х, В результате нестабильности этих, элементов фазы питающего и опорного сигналов расход тс , амплитуда и фазы Второй гармоники сигнала в опорном канале плывут. Проводимость ФЧД зависит от уровн  опорного сигнала. В результате нестабил ности уровн  опорного сигнала измен етс  врем , в течение которого ФЧД откры 1ли заперт, т.е. мен етс  период опорного сигнала, что сказываетс  на точности измениени  слабых магнитных полей. Цель-изобретени  - повышение точности измерений. Дл  достижени  указанной цели в известное устройство, содержащее магнтито модул ционный датчик с обмотками возбуждени , компенсации магнитного пол  Земли, измерительной, автокомпенсации, генератор возбуждени , подключенный через буферный каскад с частотно-избирательной цепью к обмотке возбуждени , частотно-избирательный усилитель, включенный к измерительной обмотке, и интегратор , нагруженный нуль-органом, соеди ненным с автокомпенсационной обмоткой, дополнительно введены последовательно соединенные компаратор нулевого уровн  сигнала первой гармоники, ждущий мульт вибратор и стробирующий каскад,, второй вход которого подключен к вых:оду частотно-избирательного усилител , а выход ко входу интегратора, причем вход компаратора нулевого уровн  подключен к выходу генератора возбуждени . На фиг. 1 изображена структурна  схема феррозондоього машитометра-, на 4мг. 2 - временные диаграммы, по сн ю щие его работу. Магнитометр содержит магнитомодул  ционный датчик 1, генератор возбуждени  2, буферный каскад с частотно-из бирательной цепью 3, частотно-избирательный усилитель 4, компаратор нуле вого уровн  5, ждущий мультивибратор 6, стробирующ1й каскад 7, интегратор 8 и нуль-орган 9. Устройство работает следующим обра зом. Генератор возбуждени , стабилизированный кварцевым резонатором, вырабатывает ок синусоидальной формы (фиг. 2с(). Компаратор нулевого уровн  сигнала первой гармоники 5 вырабатывает последовательность единичных импульсов (фиг. 2&, запускающих Ждущий мультивибратор 6, на выходе которого наблюдаютс  пр моугольные импульсы (фиг. 2.2), роступаюише на-управл ющий вход стробиру1рщёго каскада 7. На выходе стробирующего каскада в моменты поступлени  этих импульсов наблюдаетс  сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде измер емого магнитного пол . Очевидно, что моменты измерени  сигнала жестко прив заны к максимуму амплитуды второй гармоники U r-rtpnk измер емого сигнала (({шг. 25) по вл ющейс  несущей частоты. В интеграторе 8 измер емый сигнал накапливаетс  и измер етс  нуль-органом 9. Описанный режим работы феррозондового магнитометра соответствует использованию при измерени х, положительных полупериодов сигнала второй гармоники . Дл  вьоделени  отрицательных полупериодов второй гармоники в схему магни .тометра необходимо включить компаратор максимального уровн  сигнала первой гармоники, с помощью котсрого формируетс  последовательность импульсов, отличающихс  от приведенных на фиг. 2, 2 отрицательной пол рностью и сдвигом по фазе на 180 относительно сигнала второй гармоники.. Введенные в структурную схему магнитометра новые узлы позвол ют повысить стабильность уровн  опорного сигнала , что существенно повыщает точность измерений. формула изобретени  Феррозондовый магнитометр, содержащий магнитомодул ционный датчик с обмотками возбуждени , компенсации магнитного поЛ  Земли, измерительной, автокомпенсации , генератор возбуждени , подключенный через буферный каскад с частотно-избирательной цепью к обмотке возбуждени  , частотно-избирательный усилитель, включенный к измерительной обмотке, и интегратор, нагруженный нуль-органом, соединенным с автокомпенсадионной обмоткой, отличающийс  тем, что, с целью повьш ни  точности измерений, в него введены по-

следовательно соединенные компаратор нулевого уровн  сигнала первой гармоники , ждущий мультивибратор и стробнруруюший каскад, второй вход которого подключен к выходу частотно-избирательного усилител , а выход - ко входу интегратора , причем вход компаратора нулевого уровн  подключен к выходу генератора возбуждени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское св1щетельство СССР

№ 308391, кл. (3 О1 R ЗЗ/ОО, 1971.

2.Афанасьев Ю. В. Феррозонды. Л., Энерги , 1969, с. -121-127.

Claims (1)

1. формула изобретения

   Феррозондовый магнитометр, содержащий магнитомодуляционный датчик с обмотками возбуждения, компенсации магнитного поля Земли, измерительной, автокомпенсации, генератор возбуждения, подключенный через буферный каскад с частотно-избирательной цепью к обмотке возбуждения , частотно-избирательный усилитель, включенный к измерительной обмотке, и интегратор, нагруженный нуль-органом, соединенным с автокомпенсационной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены по5 следовательно соединенные компаратор нулевого уровня сигнала первой гармоники, ждущий мультивибратор и стробируруюший каскад, второй вход которого подключен к выходу частотно-избирательного усилителя, а выход - ко входу интегратора, причем вход компаратора нулевого уровня подключен к выходу генератора возбуждения.