Claims (2)
. 1 . .. Изобретение относитс к измерител ной технике, и может быть использовано дл измерени небольших относител :ных изменений потока магнитного пол при периодических«больших возмущени х Известны флюксметры на основе одноко .нтактных или двухконтактных сверх провод щих квантовых интерферометров (сквидов) в которых сквид вл етс нуль-детектором, а измер емый поток компенсируетс с помощью катушки обратной св зи ll. Недостатком устройств такого типа вл етс то, что динамический диапазон определ етс , в основном, динамическим диапазоном электронной.ап паратуры, обрабатывающей сигнал со сквида, и при превышении измер емого потока сверх рабочегодиапазона флюксметра происходит сдвиг рабочей точки прибора на целое число квантов магнитного потока или захват потока в сверхпровод щий контур сквида. После сн ти перегрузки рабоча точка фпюксметра не возвращаетс в прежнее положение, т.е. нарушаетс калибровка прибора. Наиболее к изобретению вл етс флгоксметр, содержащий сверхпровод щий квантовый интерферометр, катушку обратной св зи, усилитель и интегратор. Он позвол ет вести контроль измер емого потока при изменении его на целое число квантов Г2. Недостатком таких приборов также вл етс то, что их динамический диапазон ограничен захватом потока в сверхпровод щий контур сквида, что не позвол ет перегружать прибор (изза нарушени калибровки его нулевой точ ки). Цель изобретени - повышение точности и быстродействи измерений. Поставленна цель достигаетс тем, что фпюксметр, содержащий сверхпровод щий квантовый интерферометр с подключенным параллельно генеоатором тока и индуктивно.св занной с ним катушкой обратной св зи, соединенный с последовательно соединенным усилителем и интегратором, через резистор подключенный к катушке обратной св зи, снабжен инвертирующим уси лителем с антилогарифмической амплитудной характеристикой и ключом, подсоединенным к выходу усилител , при этом вход инвертирующего усилител подключен к катушке обратной св зи через резистор, а управл ющий вход ключа подключен к выходу усилител . На чертеже приведена блок-схема устройства. Схема содержит сверхпровод щий квантовый интерферометр 1, усилитель 2, интегратор 3, резистор 4, катушку 5 обратной св зи, резистор 6 инвертирующий усилитель 7, ключ 8, генератор тока 9Устройство работает следующим образом . Напр жение со сверхпровод щего квантового интерферометра (сквида) например двухконтактного, усиливаетс усилителем 2, например усилителем посто нного тока с посто нным сдвиго уровн усиливаемого сигнала. Усиленный сигнал поступает на интегратор 3 и с него через резистор 4 на катушку 5 обратной св зи, индуктивно св занную со сквидом. На ту же катушку 5 обратной св зи через резистор 6 подаетс сигнал с выхода инвертирующего усилител 7, вход которого подключен к выходу усилител 2 через ключ 8, при этом ключ управл етс вы ходным напр жением усилител 2 и сра батывает при увеличении измер емого сигнала сверх заданной величины. Дл обеспечени требуемой рабочей точки скчида служит генератор 9 тока. При работе флюксметра в линейном режиме ключ 8 разомкнут, и на выходе усилител 7 нулевое напр жение. При этом . выходное напр жение на выходе усилител 2 равно нулю и соответствует заданной рабочей точке сквида. На выходе интегратора 3 присутствует на р жение, вызывающее ток, протекающий через резистор и катушку 5, который создает магнитный поток через сквид полностью компенсирующий измер емый поток. Как только измер емый поток превысит максимальный, интегратор 3 ВХОДИТ в насыщение, при этом на выходе усилител 2 по вл етс напр жение , замыкаетс ключ 8, через который это напр жение поступает на усилитель 7- Выходное напр жение усилител 7 создает через резистор 6 дополнительный ток через катушку 5 обратной св зи и вместе с ним дополнительный компенсирукщий поток, устран ющий сдвиг рабочей точки сквида и неоднозначность показаний флюксметра . После сн ти перегрузки ключ 8 размыкаетс , при этом флюксметр работает как описано. Данное устройство исключает нарушение калибровки нулевой точки при превышении измер емой величины сверх динамического диапазона, что позвол ет измер ть малые вариации магнитного потока на фоне больших всплесков изменени пол . Это может найти широкое применение в геофизике дл точного измерени изменений магнитного пол в разных точках, удаленных друг от друга, дл исследований на магниченности различных материалов при воздействии сильных магнитных полей и во многих других случа х, где невозможна или нежелательна калибровка прибора -в процессе измерени . Формула изобретени Флюксметр, содержащий сверхпровод щий квантовый интерферометр с подключенным параллельно генератором тока и с индуктивно св занной с ним катушкой обратной св зи, соединенный с последовательно соединенными усилителем и интегратором, через резистор подключенный к катушке обратной св зи, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и быстродействи измерений, он снабжен инвертирующим усилителем с антилогарифмической амплитудной характеристикой и ключом, подсоединенным к выходу усилител , при этом вход инвертирующего усилител подключен к катушке обратной св зи через резистор, а управл ющий вход ключа подключен к выходу усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Trans IEEE, 1М-15, 1966, p. 113.. . one . .. The invention relates to a measuring technique, and can be used to measure small relative changes in the magnetic field flux with periodic "large disturbances. Flux meters are known based on single or two-contact superconducting quantum interferometers (squid) in which a squid is the null detector, and the measured flow is compensated by the feedback coil ll. A disadvantage of devices of this type is that the dynamic range is determined mainly by the dynamic range of the electronic signal processing the signal from the SQUID, and when the measured flux exceeds the operating fluxmeter range, the instrument's operating point is shifted by an integer number of magnetic flux or flow capture into the SQUID superconducting loop. After removing the overload, the operating point of the meter is not returned to its previous position, i.e. instrument calibration is impaired. Most to the invention is a flux meter containing a superconducting quantum interferometer, a feedback coil, an amplifier and an integrator. It allows monitoring of the measured flux when it changes by an integer number of T2 quanta. The disadvantage of such devices is also that their dynamic range is limited by capturing the flux into the superconducting SQUID circuit, which does not allow the device to be overloaded (due to the violation of the calibration of its zero point). The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements. The goal is achieved by the fact that a phpuxmeter containing a superconducting quantum interferometer with a parallel current generator and an inductively coupled feedback coil connected to a series-connected amplifier and integrator is provided with an inverting inverter via a resistor with an anti-log amplitude characteristic and a key connected to the amplifier output, while the input of the inverting amplifier is connected to the feedback coil via a resistor, and the control input of the switch is connected to the output of the amplifier. The drawing shows a block diagram of the device. The circuit contains a superconducting quantum interferometer 1, amplifier 2, integrator 3, resistor 4, feedback coil 5, resistor 6 inverting amplifier 7, key 8, current generator 9 The device operates as follows. The voltage from a superconducting quantum interferometer (SQUID), for example, a two-pole one, is amplified by amplifier 2, for example, a DC amplifier with a constant shift level of the amplified signal. The amplified signal is fed to the integrator 3 and from it through the resistor 4 to the feedback coil 5, inductively connected with the squid. The same feedback coil 5 is fed through a resistor 6 by a signal from the output of an inverting amplifier 7, whose input is connected to the output of amplifier 2 via a switch 8, while the switch is controlled by the output voltage of amplifier 2 and triggers as the measured signal increases above given value. To provide the required operating point of the scchid, a current generator 9 is used. When the fluxmeter is in linear mode, the key 8 is open, and the output of the amplifier 7 is zero voltage. Wherein . the output voltage at the output of amplifier 2 is zero and corresponds to a given operating point of the squid. At the output of the integrator 3, there is a voltage that causes the current to flow through the resistor and the coil 5, which creates a magnetic flux through the squid which fully compensates for the measured flux. As soon as the measured flow exceeds the maximum, the integrator 3 enters the saturation, the voltage appears at the output of the amplifier 2, the switch 8 closes, through which this voltage goes to the amplifier 7. The output voltage of the amplifier 7 creates through the resistor 6 an additional the current through the feedback coil 5 and with it the additional compensating flow, eliminating the shift of the squid working point and the ambiguity of the fluxmeter readings. After the removal of the overload, the key 8 opens, and the fluxmeter operates as described. This device eliminates the violation of the zero-point calibration when the measured value exceeds the dynamic range, which allows to measure small variations in the magnetic flux against the background of large bursts of field changes. This can be widely used in geophysics to accurately measure changes in the magnetic field at different points remote from each other, to investigate the magnetization of various materials when exposed to strong magnetic fields, and in many other cases where calibration is impossible or undesirable. . The invention of a Fluxmeter comprising a superconducting quantum interferometer with a current generator connected in parallel and with an inductively coupled feedback coil connected to a series-connected amplifier and integrator, through a resistor connected to the feedback coil, characterized in that increase accuracy and speed of measurements, it is equipped with an inverting amplifier with anti-log amplitude response and a key connected to the output of the amplifier, while the input is inv The power amplifier is connected to the feedback coil via a resistor, and the control input of the switch is connected to the output of the amplifier. Sources of information taken into account in the examination 1.Trans IEEE, 1M-15, 1966, p. 113 ..
2.Phys,Rev, 167, 1968, p. kiB.2.Phys, Rev, 167, 1968, p. kiB.
rr
I-aI-a