Устройство для измерения магнитного поля

Устройство для измерения магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области магнитометрии и предназначено для измерения магнитных шумов феррозондовых магнитометров без помещения феррозондов в магнитный экран, а также для измерения магнитного поля Земли и его вариаций. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля в процессе измерений уровня магнитного шума феррозонда. Для этого в устройство дополнительно введены блок 6 дифференцирования, компараторы 7 и 8, элемент ИЛИ 9, счетные триггеры 10,11 и 12, интегратор 14, резисторы 15 и 16 и формирователь 18 импульсов сброса. При этом сердечник выполнен в виде двухслойного ферромагнитного элемента из различных марок ферромагнитных материалов Устройство также содержит генератор 1, феррозонд 2, предусилитель 3, компараторы 4 и 5, дифференциальный усилитель 17„ Частота возбуждения феррозонда регулируется в пределах 0,1- 1 кГц о В качестве сердечника используется двухслойная цилиндрическая магнитная пленка. Коэрцитивная сила слоев составляет 1,5 Э и 10 Э соот ,ветственно. 2 ил. (Л оо со rsD ГчЭ СО оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш 4 G 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

{21) 3714085/24-21 (22) 27.03.84 (46) 23,08,87. Бюл. N - 31 (71) Уральский политехнический институт им. С.M.Êèðoâà (72) А.Л.Кушнир, А.П.Печерских, С.А.Ларионов и Б.А.Панченко (53) 621,317,44 (088 ° 8) (56) Семенов Н.М., Яковлев Н.И. Цифровые феррозондовые магнитометры.

Л,: Энергия, 1978, с. 101, рис,4.5. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

{57) Изобретение относится к области магнитометрии и предназначено для измерения магнитных шумов феррозондовых магнитометров без помещения феррозондов в магнитный экран, а также для измерения магнитного поля Земли и его вариаций. Цель изобретения— расширение функциональных возмож„„SU„„1332238 А1 ностей устройства путем обеспечения контроля в процессе измерений уровня магнитного шума феррозонда. Для этого в устройство дополнительно введены блок 6 дифференцирования, компараторы 7 и 8, элемент ИЛИ 9, счетные триггеры 10,11 и 12, интегратор 14, резисторы 15 и 16 и формирователь 18 импульсов сброса. При этом сердечник выполнен в виде двухслойного ферромагнитного элемента из различных марок ферромагнитных материалов, Устройство также содержит генератор 1., феррозонд 2, предусилитель 3, компараторы 4 и 5, дифференциальный усилитель 17. Частота возбуждения феррозонда регулируется в пределах 0,11 кГц. В качестве сердечника используется двухслойная цилиндрическая магнитная пленка. Коэрцитивная сила слоев составляет 1,5 Э и 10 Э соответственно. 2 ил.

1332238

Устройство относится к магнитометрии и предназначено для измерения магнитных шумов феррозондовых магнитометров без помещения ферроэондон в магнитный экран, а также для измере5 ния магнитного поля Земли и его нариаций.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля в процессе измерений уровня магнитного шума феррозонда.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для измерения магнитного поля; на фиг.2 — схема феррозонда.

Устройство для измерения магнитного поля содержит последовательно соединенные генератор 1 возбуждения, 20 феррозонд 2, предусилитель 3, первый

4 и второй 5 компараторы, блок 6 дифференцирования, третий 7 и четвертый

8 компараторы, элемент ИЛИ 9, первый

10, второй 11 и третий 12 счетные триггеры, первый 13 и второй 14 интеграторы, первый 15 и второй 16 резисторы, дифференциальный усилитель

17 и формирователь 18 импульсов сброса, причем феррозонд 2 состоит из первой 19 и второй 20 обмоток, измерительной обмотки 21 и сердечника 22, расположенного в первой обмотке 19, измерительная обмотка 21 охватывает первую 19 и вторую 20 обмотки, первые отводы которых соединены, а вторые отводы являются входом ферроэонда 2, выходом которого являются отводы измерительной обмотки 21. При этом вход второго компаратора 5 соединен с вхо- 40 дом первого компаратора 4 и входом блока 6 дифференцирования, выходы первого 4 и второго 5 компараторов через соответствующие третий 7 и чет.вертый 8 компараторы подключены к 45 первому и второму входам элемента

ИЛИ 9, выход которого соединен с входом второго 11 счетного триггера, первый и второй выходы которого соединены с входами соответственно пер- 5р вого 10 и третьего 12 счетных триггеров, первый и второй выходы которых через соответствующие первый 13 н второй 14 интеграторы соединены соответственно с первым и вторым входа- 55 ми дифференциального усилителя 17, которые через соответствующие первый .15 и второй -16 резисторы соединены с входом предварительного усилителя

3„ второй выход генератора I возбуждения через формирователь 18 соединен с управляющими входами перного

10, второго 11 и третьего 12 счетных триггеров, выход блока 6 дифференпирования соединен с вторыми входами третьего 7 и четвертого 8 компараторов, первый, второй и третий ныходы устройстна соединены с выходами соответственно первого 13и второго 14 интеграторов и дифференциального усилителя 17„

Устройство для измерения магнитного поля работает следующим образом.

Ток треугольной .формы с выхода генератора l тока поступает в первую

19 и вторую ?О намагничивающие обмотки феррозонда 2, в котором находится двухслойный магнитный сердечник 22, слои которого имеют различные значения коэрцитинной силы. С измерительной обмотки 21 ферроэонда 2 импульсы перемагничивання магнитных слоев поступают на вход предварительного усилителя 3, а с его выхода поступают на входы первого 4 и второго 5 компараторов. Назначение этих компараторов — выработка импульсов "Строб 1" и "Строб 2", предназначенных для повышения помехоустойчивости третьего

7 и четвертого 8 компараторов, кото-рые формируют короткие импульсы, соответствующие вершинам импульсов перемагничивания. Для выполнения этой функции импульсы ЭДС с измерительной обмотки 21 феррозонда 2 дифференциру-. ются в блоке 6, с выхода которого продифференцированные импульсы поступают на сигналь«алые входы третьего 7 и четвертого 8 компараторон, которые стробируются импульсами "Строб 1" и

"Строб 2" соответственно. Третий компаратор 7 формирует пары импульсов, появляющиеся в положительный полупериод тока возбуждения, а четвертый

8 компаратор формирует пары импульсов, появляющиеся в отрицательный полупериод тока возбуждения. С выходов третьего 7 и четвертого 8 компараторов пары импульсов поступают на элемент ИЛИ 9, с выхода которого импульсы поступают на вход второго 11 счетного триггера. Противополож««ь«е выходы второго 11 триггера. подключаются к входам первого 10 и третьего 12 счетных триггеров, которые формируют полупериоды„ соответствующие временным интервалам между положительными

1332238 и отрицательными импульсами перемагничивания слоев. С противоположных выходов первого 10 триггера потенциальные уровни подаются на входы пер5 вого 13 интегратора, а с аналогичных выходов третьего 12 триггера — на входы второго 14 интегратора. Вы.ходные напряжения первого 13 и второго 14 интеграторов пропорциональны соотношению временных интервалов полупериодов, и в отсутствие внешнего поля эти напряжения равны уровню магнитного шума слоев.

35

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитного поля, содержащее последователь- 45 но соединенные генератор возбуждения, феррозонд, предусилитель и первый компаратор, второй компаратор, интегратор и, дифференциальный усилитель, причем феррозонд выполнен в виде пер- 5О вой и второй обмоток, измерительной обмотки и сердечника, расположенного в первой обмотке, измерительная об15

При наличии внешнего магнитного поля выходные напряжения интеграторов пропорциональны этому полю и уровню магнитного шума соответствующего слоя. Для выделения этого шума 20 напряжения с выходов первого 13 и второго 14 интеграторов подаются на входы дифференциального усилителя 17.

На выходе этого усилителя формируется усредненный уровень магнитного 25 шума обоих магнитных слоев. С выходов первого 13 и второго 14 интеграторов через первый 15 и второй 16 резисторы обратной связи напряжение подается на вход предварительного усилителя 3. Обнуление трех счетных триггеров производится в каждом периоде сигналом с выхода формирователя.18, Частота возбуждения феррозонда регулируется в пределах О,!в

1 кГц. В качестве сердечника феррозонда используется двухслойная цилиндрическая магнитная пленка. Коэрцитивная сила слоев порядка 1,5 и

10 Э соответственно. 40 мотка охватывает первую и вторую обмотки, первые отводы которых соединены, а вторые соединены с входом феррозонда, выход которого соединен с отводами измерительной обмотки, при этом вход второго компаратора соединен с входом первого компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля в процессе измерений уровня магнитного шума феррозонда, сердечник выполнен в виде двухслойного ферромагнитного элемента из различающихся между собой марок ферромагнитных материалов, и в устройство дополнительно введены блок дифференцирования, третий и четвертый компараторы, элемент ИЛИ, первый, второй и третий счетные триггеры, второй интегратор, первый и второй резисторы и формирователь импульсов сброса, при этом выходы первбго и второго компараторов через соответствующие третий и четвертый компараторы подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго счетного триггера, первый и второй выходы которого соединены с входами соответственно первого и третьего счетных триггеров, первый и второй выходы которых через соответствующие первый и второй интеграторы соединены соответственно с первым и вторым входами дифференциального усилителя, которые через соответствующие первый и второй резисторы соединены с входом предварительного усилителя, второй выход генератора возбуждения через формирователь импульсов сброса соединен с управляющими входами первого, второго и третьего триггеров, выход пердварительного усилителя соединен с входом блока дифференцирования, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого компараторов, первый, второй и третий выходы устройства соединены с выходами соответственно первого и второго интеграторов и дифференциального усилителя.

1332238

Составитель М.Бухаров

Редактор А.Ворович Техред A.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 3827/40 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4