Устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индукции

Устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индукции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ МОДУЛЯ ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУК1ЩИ, содержащее два разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый магнитометр с частотн1Л4 выходом, расположенный внутри одног,о контура тока, генератор опорных частот и фазочувствитель ный детектор, один вход которого соединен с выходом квантового ма н|то- , метра, а другой - с выходом генератора опорных частот, причем к выходу фазочувствительного детектора подключены контур ы тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены 2tt дополнительных контура :тока, ориентированных взаимиогкяшлинеарно и.ортогонально основным контурам тока, а также токовый генерато к выходу которого подключены дополни-ф тельные контуры тока. оо о:) со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Э

РЕСПУБЛИК (1% (11),Э@Я) f> 01 R 3.3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛЛМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3426734/18-21

-(22) 19.04.82 (46) 07.08.83. Бюл. 9 29 (72) В.Н.Виноградов и О.П.Хвостов (71) Научно-производственное объеди нение "Рудгеофизика". (53) 621.317.44(088.8) (56) 1. Патент СЬ% 9 3389333, кл. 324-43, 18.06.,68.

2. Скрпыников Р.Г., Наумов A.Ï..

Парорубидиевый стабилизатор магнитного поля.- В сб. "Геофизическая аппаратура", вып. 49.. Л., "Недра", 1972, с. 19-22. .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЩ4И иОдулн ВектОРА мАгнитной индукции, ; содержащее два разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый магнитометр с частотнык выходом, расположенный внутри одного контура тока, генератор опорных частот и фазочувствитель. ный детектор, один вход которого соединен с вйходом квантового магнитометра, а другой - с выходом генератора опорных частот, причем к выходу фазочувствительного детектора под- ключены контуры тока, о т л и ч аю ц е е с я тем, что, с целью повы-шения точности измерений, в него введены 2й дополнительных контура тока, ориентированных взаимногкаллинеарно и.ортогонально основным контурам тока,.а также токовый генератор к выходу которого подключены дополни-Е тельные контуры тока..1033997

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике.и может быть использовано, в частности, при определении ориентационных и -динамических погрешностей магнитометров модуля вектора..

Известно устройство для стабилизации индукцигг магнитного поля, содержащее два разнесенных в пространстве и коллинеарно ориентированных .контура тока и магнктоглетр, сигнал с выхода которого поступает в контуры тока $13.

Недостатком устройства является отсутствие возможности осуществления колебаний и поворотов вектора магнит. 15 ной индукции.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индукции, которое содержит два разнесенных в 20 пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый магнитометр с частотным выходом, датчик которого расположен внутри одного контура тока, генератор опорных час- 75 тот, фазочувствительный детектор, первый вход которого соединен с выхо. дом квантового магнитометра, а второй вход — с выходом, генератора опорных частот, а к выходу фазочувствительного детектора подключены контуры тока (2j.

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности осуществления колебаний и поворотов вектора магнитной индукции.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индук- 40 ции, содержащее два разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый магнитометр с частотным выходом, рас.положенный внутри одного контура 45 тока, генератор опорных частот и фазочувствительный детектор, один вход которого соединен с выходом квантового иагнитометра, а другой — с выходом генератора опорных частот, при-50 .чем к выходу фазочувствительного детектора подключены контуры токов, введены 2N дополнительных контура тока, ориентированных взаимно коллинеарно и ортогонально основным конту- 55 рам тока, а также токовый генератор, к выходу которого подключены дополнительные контуры. тока.

На чертеже изображена блок-схема устройства для стабилизации. 60

Устройство содержит два разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура 1 и 2 тока, квантовый магнитометр 3 с частотным выходом, расположенный внутри одно- 65 го контура тока, генератор 4 опорных частот, фазочувствительный детектор

5, два дополнительных контура б и -7 тока и токовый генератор 8. При этом выход генератора 4 опорных частот соединен с первым входом фазочувствительного детектора 5, второй вход которого соединен с выходом квантового глагнитометра 3 с частотным выходом, а выход фазочувствительного детектора

5 подсоединен к контурам 1 и 2 тока.

Два дополнительных контура б и 7 тока соединены с выходом токового генератора 8.

Принцип действия устройства состоит в следующем.

Квантовый магнитометр 3 с частотным выходом воспринимает изменения модуля вектора индукции магнитного поля и преобразует их в пропорциональные приращения частоты, поступающей на первый вход фазочувствительного детектора 5, на второй вход ко -. торого подан сигнал генератора 4 опорных частот. На выходе фазочувствительного детектора 5 формируется сигнал, поступающий в контуры тока 1 и 2, при этогл контуры 1 и 2 тока создают компенсирующие магнитные поля, благодаря чему частота сигнала на выходе квантового магнитометра 3 с частотным выходом станет равной частоте генератора 4 опорных частот с точностью до фазы, а модуль вектора в объеме контуров 1 и 2 примет значение, заданное генератором 4 опорных частот.

Сигнал с выхода токового генератора 8 поступает в дополнительные контуры 6 и 7 тока, благодаря чему векторы индукции магнитного поля в объегле контуров тока отклоняются от первоначального положения, причем изменяется и модуль вектора индукции магнитного поля, при этом пропорционально изменению модуля вектора индукции магнитного поля изменяется частота сигнала на выходе квантового магнитометра с частотным выходом 3.

Появившийся при этом сигнал рассогласования на выходе фазочувствительного детектора 5 поступает в контуры 1 и 2 тока, благодаря чему модуль вектора магнитной индукции в объеме контуров тока вновь принимает значение, заданное генератором опорных частот.

Таким образом, угловые колебания вектора магнитной индукции, созданные с помощью дополнительных контуров тока и токового генератора, происходят без изменения модуля вектора.

При использовании устройства для определения ориентационных и динамических погрешностей магнитометров модуля вектора испытуемый магнитометр помещают в объем контура тока 1

1033997

Составитель В.Шульгин

Редактор Л.Пчелинская Техред Т,Маточка Корректор ю. Макаренко

Заказ 5621/50 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент" ° r. Jjæãoðîä, ул.Проектная, 4 с заданйым высокостабильным значением модуля вектора магнитной индукции.

B.случае определения ориентационной погрешности с помощью токового генератора 8 и дополнительных контуров 6 и 7 тока создают дополнительное з магнитное поле, отклоняющее вектор магнитной индукции на заданный угол.

При этом величина модуля вектора магнитного поля сохраняется неизменной в соответствии с принципом ра l0 боты устройства. В случае отсутствия .ориентационной погрешности, показания испытуемого магнитометра не изменятся.

В противном случае на выходе испытуемого магнитометра возникнет ложный )5 сигнал, соответствующий ориентапионной погрешности испытуемого магнитометра при заданном значении угла поворота вектора. B случае определения динамической погрешности s контуры 6 и 7 тока с выхода токового генератора

8 подают переменный ток и определяют зависимость выходного сигнала испытуемого магнитометра от частоты токового генератора 8.

Благодаря наличию в устройстве стабилизации дополнительных контуров тока и токового генератора отпадает необходимость механического переме- щения испытуемого магнитометра внутри стабилизатора.