SU789944A1 - Устройство дл измерени модул вектора магнитной индукции - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для магнитных измерений и может быть использовано в навигационных целях для контроля положения транспортных средств в магнитном поле^ а также при поисках и разведке полезных ископаемых.

Известно устройство, содержащее компонентные магнитометры с ортогонально ориентированными магнитными зондами, цифровой интегратор с линейным и квадра-₀ тинным выходами, сумматор , преобразователь код—напряжение, генератор тактовых импульсов, компараторы (по числу каналов), схему сравнения кодов, регистры и регистрирующий прибор М · 15

Известное устройство из-за наличия в нем сложных элементов и схем имеет Недостаточную надежность и большую потребляемую мощность.

Нель изобретения - снижение потреби- _м . ляемой мощности устройства .

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения модуля вектора магнитной индукции, содержащее ко2 мпОнентные магнитометры с ортогонально ориентированными магнитными зондами, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов , счетчик и цифроаналоговый преобразователь , выходной регистр, вход которого соединен с выходом счетчика , а выход - с регистрирующим ’ прибором , а также компараторы напряжения , подключенные первыми входами к компонентным магнитометрам , а вторыми входами к первому входу цифроана— лового преобразователя , введнны три элемента памяти , аналоговый сумматор цифроаналоговый преобразователь с_лциф ровым и аналоговым входами и дополнительный компаратор , причем информацион. ные входы элементов памяти подключены к выходу множительного цифроаналогового преобразователя , а управляющие входы к выходам компараторов напряжения, выходы элементов памяти подключены ко входам ан елового сумматора , выход последнего соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход

789944 А которого соединен с выходом множительного цифроаналогового преобразователя, а выход дополнительного компаратора соединен с управляющим входом выходного регистра , аналоговый вход множитель— $ ного цифроаналового преобразователя соединен с выходом цифроаналогового преобразователя , а цифровой вход соединен с выходом счетчика.

На чертеже приведена структурная схе- Ю ма устройства для измерения модуля вектора магнитной индукции.

Устройство содержит компанентные магнитометры! , генератор'2 тактовых импульсов , счетчик 3 , выходной регистр 15

4, цифроаналоговый преобразователь (ПАП)

5, компараторы 6 напряжения , элементы 7 памяти, аналоговый сумматор 8, дополнительный компаратор 9, множительный ПАП 10 с цифровым и аналоговым вхо— 20 дом и регистрирующий прибор 11 .

При этом компонентные магнитометры 1 соединены с первыми входами компараторов 6 напряжения, генератор 2 тактовых импульсов соединен со входом счетчика ²⁵ 3, выход которого соединен с· информационным входом выходного регистра 4, со входом ПАП 5, выход последнего подключен ко вторым входам компараторов 6 напряжения и ко входу множительного ³⁰ ПАП 10, выходы элементов 7 памяти подключены ко входу аналового сумматора 8, выход которого соединен с первым входом дополнительного компаратора 9,второй вход которого соединен с выходом ³⁵ множительного ПАП 10, а выход соединен с управляющим входом выходного регистра 4, выход Выходного регистра 4 соединен с регистрирующим прибором 11 .

Устройство работает следующим образом.

Тактовые импульсы с генератора 2 поступают на вход счетчика 3 и на выходу образуется последовательно нарастающий двоичный код. Этет код поступает на вход ПАП 5 и на цифровой вход множительного ЦАП 10. Невыходе ЦАП 5 формируется ступенчатое л йнейно нарастающее напряжен ие, θ которое подается на вторые входы компараторов напряжения 6 и на аналоговый вход множительного ЦАП 10, на выходе которого образуется напряжение, равное квадрату мгновенного значения входного сигнала. ₅₅ В моменты равенства напряжений, действующих на выходах компонентных магнитометров 1 со ступенчатым линейно нарастающим напряжением, компараторы 6 вырабатывают управляющие сигналы , по которым производится запоминание квадрата мгновенного значения напряжения в соответствующем элементе 7 памяти . В аналоговом сумматоре 8 происходит сложение действующих на его входе с выходов элементов 7 памяти квадратов трех составляющих вектора магнитной индукции, а на входах дополнительного компаратора 9 производится сравнение этой суммы с квадратично нарастающим напряжением , снимаемым с выхода множительного ЦАП 1.0 . В момент равенства этих напряжений дополнительный компаратор 9 вырабатывает сигнал , по которому производится запись в выходной регистр 4 значения кода, действующего на выходе счетчика 3 . Это значение равно квадратному корню из суммы квадратов трех ортогональных, составляющих векторов магнитной индукции,т.е. модулю вектора магнитной индукции,’

Регистрирующий прибор 11, подключен· ный к выходу выходного регистре. 4, осуществляет регистрацию модуля вектора магнитной индукции.

При достижении на выходе счетчика 3 максимального значения кода в момент прихода следующего тактового импульса происходит его. обнуление из-за переполнения и весь цикл работы повторяется снова.

Использование аналоговых элементов памяти и сумматора , множительного ЦАП, вместо таких сложных по строению схем как цифровой интегратор с линейным и квадратичным выходом и цифровой; сумматор с регистрами, имеющими большое количество внутренних и взаимных связей , а также требующими специальных схем управления их работой , выгодно отличает пред— легаемоё устройство , так как позволяет не ухудшая всех прочих параметров, значительно повысить надежность ра(5оты изза простоты применяемых элементов и упрощения внутренних и взаимных связей между ними. Экономичность этих элементов позволяет также существенно снизить потребляемую мощность устройства.

Claims (1)

1. Иаобретённе относитс  к устройствам дл  магнитных измерений и может быть использовано в навигационных цел х дл  контрол  положени  транспортных средств в магнитном поле а также при поисках и разведке полезных ископаемых. Известно устройство, содержащее ком понентные магнитометры с ортогонально ориентированными магнитными зондами, цифровой интегратор с линейным и квадра тичным выходами, сумматор , преобразователь код-напр жение, генератор тактовых импульсов, компараторы (по числу каналов), схему сравнени  кодов, регистры и регистрирующий прибор l . Известное устройство из-за наличи  .в нем сложных элементов и схем имеет Недостаточную надежность к большую пот ребл емую мощность. Цель изобретени  - снижение потреб . л емой мощности устройства . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  модул  вектора магнитной индукции, содержащее компонентные магнитометры с ортогч напьно ориентированными магнитными зондами, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов , счетчик и цифроаналоговый преобразователь , В1ыходной регистр . Вход которого соединен с выходом счетчика , а выход - с регистрирующим прибором , а также компараторы напр жени  , подключенные первыми входами к кo пoнeнтным магн тс «етрам , а вторыми входами к первому входу цифроаналового преобразовател  , введнны три элемента пам ти , аналоговый сумматор цифроаналоговый преобразователь ровым и аналоговым входами и дополнительный компаратор , причем информационные входы элементов пам ти подключены к выходу множительного аифроаналогового преобразовател  , а управл ющие входы - к выходам компараторов напр жени , выходы элементов пам ти подключены ко входам аналового сумматора , выход последнего соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход 37 которого соединен с выходом множительного цифроаналогового преобразовател , а выход дополнительного компаратора соединен с упра У1 ющим входом выходного регистра , аналоговый вход множительного цифроаналового преобразовател  соединен с выходом цифроаналогового преоб рааовател  , а цифровой вход соединен с выходом счетчика. На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  измерени  модул  вектора магнитной индукции. Устройство содержит компанентные магнитометры ( генератор2 тактовых импульсов , счетчик 3 , выходной регистр 4,цифроаналоговый преобразователь (ЦАП 5,компараторы 6 напр жени  , элементы 7 пам ти, аналоговый сумматор 8, дополнительный компаратор 9, множительный ПАП 10с цифровым и аналоговым входом и регистрирующий прибор 11 . При этом компонентные магнитометры 1 соединены с первыми входами компараторов 6 напр жени , генератор 2 тактовы импульсов соединен со входом счетчика 3, выход которого соединен с- информационным входом выходного регистра 4, .со входом ПАП 5, выход последнего подключен ко вторым входам компараторов 6 напр жени  и ко входу множительного ЦАП 10, выходы элементов 7 пам ти подключены ко входу аналового сумматора 8, выход которого соединен с первьли вхо дом дополнительного компаратора 9,второй вход которого соединен с выходом множительного ПАП 10, а выход соединен с управл ющим входом выходного регистра 4, выход Выходного регистра 4 соединен с регистрирующим прибором 11 Устройство работает следующим образом . Тактовые импульсы с генератора 2 поступают на вход счетчика 3 и на выход образуетс  последовательно нарастающий двоичный код. Этот код поступает на вхо ЦАП 5 и на цифровой вход множительног ЦАП 10. Навыходе ЦАП З.формируетс  ступенчатое линейно нарастающее напр жен не, которое подаетс  на вторые входы компараторов напр жени  6 и на аналоговый вход множительного ЦАП 10, на выходе которого образуетс  напр жение, равное квадра ту мгновенного значени  входного сигнала, В моменты равенства напр жений, действующ их на выходах компонентных магнитометров 1 со ступенчатым линейно нарастающим напр жением, компараторы 6 вырабатывают 4 управл ющие сигналы , по KOToptiiM производитс  запоминание квадрата мгновенного значени  напр жени  в соответствующем элементе 7 пам ти , В аналоговом сумматоре 8 происходит сложение действующих на его входе с выходов элсментов 7 пам ти квадратов трех состаЕл юш.их вектора магнитной индукции, а на входах дополнительного компаратора 9 производитс  сравнение этой суммы с К1задратично нарастающим напр жением , снижаемым с выхода множительного ЦАП ICi . В момент равенства втих напр жений дополнительный компаратор 9 вырабатывает сигнал , по которому производитс  запись в выходной регистр 4 значени  кода, дей™ ствующёго на выходе счетчика 3 . Это значение равно квадратному корню из сум мы квадратов трех ортогональных состав- льющих векторов магнитной инду1:ции,т.е. модулю вектора магнитной индукции. Регистрирующий прибор 11, подключенный к выходу выходного регистре; 4, осуществл ет регистрацию модул  ве ктора магнитной индукции. При достижении на выходе счетчика 3 максимального значени  кода в момент прихода следующего тактового импульса происходит его. обнуление из-за переполнени  и весь цикл работы повтор етс  снова . ИспользЬвание аналоговых элементов пам ти и сумматора , множительного ЦАП, вместо таких сложных по строению схем как цифровой интегратор с линейным и квадратичным выходом и цифровой: сумматор с регистрами, имеющими больщое количество внутренних и взаимных св зей , а также требующими специальных схем управле- ни  их работой , выгодно отличает пред- легаемоё устройство , так как позвол ет не ухудша  всех прочих параметров, значительно повысить надежность ра(юты изза простоты примен емых элементов и упрощени  внутренних и взаимных св зей между ними. Экономичность этих элементов позвол ет также существенно снизить потребл емую мощность устройст,а. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  модул  векора магнитной индукции, содержащее комонентные магнитометры с ортогот :ально риентированными магнитными зондами, оследовательно соединенные генератор актовых импульсов , счетчик и цкфроаналоговый преобразователь , выходной ре-

   гистр , вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с регистрирующим прибором, а также компараторы напр жени  , подключенные первыми входами к компонентным магнитометрам а вторыми входами - к первому входу цифроаналогового преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью снижени  потребл емой мощности , в него введены три элемента пам ти, аналоговый сумматор, множительный цифроаналоговый преобразовател с цифровым и аналоговым входами и дополнительный компаратор, причем информационные входы элементов пам ти подключены к выходу множительно- го цифроаналового преобразовател ,а управл ющие входы - к выходам компараторов напр жени , выходы элементов пам ти подключены ко входам аналового сумматора , выход последнего соединен с первым входом дополнительного компаратора , второй вход которого соединен с выходом множительного цифроаналоговог преобразовател  , а- выход дополнитеЪьного компаратора соединен с управл ющим входо 1 выходного регистра , аналоговый вход множительного цифроаналогового преобразовател  соединен с, выходом цифроаналогового преобразовател , а цифровой вход соединен с выходом счетчика .

   Источники информации, прин тые во внимание при експертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2625147/21 .