SU892374A1 - Устройство дл измерени переменных магнитных полей - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

I

Изобретение относитс  к области измерений переменных магнитных полей низких частот.

Известно устройство дл  измерени  переменных магнитных полей, содержа-щее магнитоиндукционный датчик, измерительна  обмотка которого подключена ко входу предварительного усилител , блок фильтрации и регистрации сигналов, вспомогательный генератор, подключенный к дополнительной обмотке магнитоиндукционного датчика, фильтр верхних частот, синхронный детектор и интегратор {}. .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что при изменении внешних условий, в основном температуры, измен етс  чувствительность датчика, что приводит к большим погрешност м измерений. Как показывает опыт эксплуатации подобных устройств в полевых услови х, даже при заливке измерительной и компенсационной обмоток специальным составом эпоксидной смолы

из-за температурных расширени  и сжати  чувствительного элемента с течением времени произвольно и случайным образом происходит микросмещение измерительной обмотки и изменение взаимной св зи измерительной и компенсационной обмоток.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Эта цель достигаетс  тем, что в

10 устройство дл  измерени  магнитных полей, содержащее магнитоиндукционный датчик, измерительна  обмотка которого подключена ко входу предварительного усилител , вспомогательный гене15 ратор, блок фильтрации и регистрации сигналов, последовательно соединенные фильтр.верхних частот, синхронный детектор и интегратор, введены ключ, источник эталонного напр жени , блок

20 сравнени  и управл емый аттеньюатор, сигнальный вход которого соединен со выходом предварительного усилител , , а выход подключен ко входам фильтра 3 верхних частот и блока фильтрации и регистрации сигналов, выход вспомогательного генератора соединен со вхо дом управлени  ключа, один из выходов которого соединен с дополнительной обмоткой магнитоиндукционного датчика , а другой - со входом управлени  синхронного детектора, выходисточника эталонного напр жени  соединен с сигнальным входом ключа и с одним из входов блока сравнени , к другому входу которого подключен выход интегратора , выход блока сравнени  соеди ,нен со входом управлени  аттеньюатора На чертеже изображена структурна  схема устройства. Устройство содержит последователь но соединенные магнитоиндукционный датчик 1 , предварительный усилитель 2, управл емый аттеньюатор 3, блок фильтрации и регистрации сигналов, а также последовательно соединенные вспомогательный генератор 5 и ключ 6, один из выходов которого соединен с дополнительной обмоткой магнитоиндукционного датчика 1, источник 7 эталонного напр жени , подключенный к сигнальному входу ключа 6, последовательно соединенные фильтр 8 верх них частот, синхронный детектор 9, интегратор 10 и блок 11 сравнени , второй вход которого соединен с выходом источника 7 эталонного напр жени , причем вход фильтра 8 верхних частот подключен к выходу управл емого аттеньюатора 3, а вход управлени  синхронного детектора 9 соединен с другим выходом ключа 6. Устройство работает следующим образом . Искусственно возбуждаемое магнитное поле низких частот (например, 20-100 Гц) преобразуетс  с помощью магнитоиндукционного датчика 1 в электрический сигнал, который снимаетс  с измерительной обмотки датчи-. ка 1 и усиливаетс  предварительным усилителем 2. Одновременно через дополнительную обмотку датчика, 1 пропускают ток от эталонного источника 7 напр жени . Этот ток преобразуетс  в переменный с помощью ключа 6, управл емого вспомогательный генерат ром 5. вырабатывающим управл ющий си гнал, частота которого выше, чем рабочие частоты (например, равна 5001000 Гц). С помощью дополнительной обмотки датчика 1 возбуждаетс  вспомогательное переменное магнитное по ле, частота которого находитс  за пределами полосы рабочих частот устройства . Это вспомогательное магнитное поле также преобразуетс  измерительной обмоткой датчика 1 в электрический сигнал, который после усилени  предварительным усилителем 2 вместе с рабочим сигналом проходит через управл емый аттеньюатор 3- Рабочий и вспомогательный сигналы, снимаемые с выхода аттеньюатора 3, раздел ютс  ввиду того, что в блоке t фильтрации и регистрации сигналов имеютс  избирательные усилители, пропускающие только рабочие сигналы, а фильтр 8 верхних частот подавл ет рабочий сигнал и пропускает на вход синхронного детектора 9 только вспомогательный сигнал . Этот вспомогательный сигнал частота которого равна частоте вспомогательного генератора 5, выпр мл етс  синхронным детектором 9 который управл етс  сигналом с выхода ключа 6. Посто нна  составл юща  выпр мленного сигнала выдел етс  с помощью интегратора 10 и подаетс  на один из выходов блока 11 сравнени . На второй вход блока 11 Сравнени  поступает эталонное напр жение с выхода источника 7 эталонного напр жени . В процессе настройки устройства коэффициент передачи блока 11 сравнени  по одному и второму входу подбирают таким, чтобы выходной сигнал блока 11 .сравнени  обеспечивал работу управл емого аттеньюатора 3 в режиме ослаблени  входного сигнала на 102Q% , т.е. на ту величину, на какую может измен тьс  -коэффициент преобразовани  датчика 1 при эксплуатациивследствие вли ни  внешних дестабилизирующих факторов. Если в процессе эксплуатации устройства вследствие изменени , например температуры, изменитс  магнитна  проницаемость сердечника или изменитс  взаимное расположение сердечника и измерительной обмотки датчика 1, то коэффициент преобразовани  датчика 1 уменьшитс , а поэтому уменьшитс  и амплит: да измер емого-сигнала . Однако одновременно с этим на ту же величину уменьшитс  и амплитуда вспомогательного сигнала , уменьшитс  амплитуда выпр мленного сигнала на выходе синхронного детектора 9 и изменитс  выходное напр жение блока 11 сравнени . Изменени§ сигнала на выходе блока П сравнени  приведет к тому, что сигнал нз

выходе аттеньюатора 3 окажетс  таким же, каким он был при настройке устройства . Таким образом, изменени  коэффициента преобразовани  магнитоиндукдионного датчика 1 (а также коэффициента передачи предварительного широкополосного усилител  2) автоматически компенсируютс  путем изменени  коэффициента передачи управл емого аттеньюатора.

Известные методы градуировки известного устройства не позвол ют обеспечить ту точность измерений, котора  достигаетс  при использовании предлагаемого устройства. Это обусловлено тем, что вспомогательна  частота в известном устройстве значительно выше, чем рабочие частоты. Это позвол ет использовать дополнительную обмотку датчика 1 с небольшим числом витков и жестко скрепить ее с сердечником датчика 1, например, путем вжигани . Градуйровочные же обмотки в известном устройстве не позвол ют сохран ть их положение в процессе эксплуатации строго неизменным что и приводит к снижению точности измерений.

Экономическа  эффективность применени  изобретени  обусловлена возможностью повышени  производительности работ. При проведении геофизической съемки с известными устройствам сначала проводитс  съемка опорной сети с 3-5-кратными последовательными обходами этой сети. Затем точки опорной сети считаютс  эталонными, и в процессе обработки нев зки р довых наблюдений между двум  эталонными точками линейно разбрасываютс  между отдельными точками. Использование

изобретени  позвол ет отказатьс  от съемки опорной сети.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № tSyOtS, кл. G 01 R.33/00, 1973.

/

1,