Магнитометр

Магнитометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11) 57655l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски"

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2337809 21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 14.10.77

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и аткрытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. 1O. Кушарскпй и Д. П. Федоров

Воронежский политехнический институт (71) Заявитель (54) МАГНИТОМЕТР рительной рамки и двух групп неподвижных пластин, подключенных к выводам неподвижной катушки.

На фиг. 1 представлена структурная конструктивная схема магнитометра; на фиг. 2— его электрическая схема.

Магнитометр содержит измерительную рамку 1, которая вместе с резонансным конденсатором 2 укреплена на валу 3. Выводы рамки присоединены к двум изолированным системам подвижных пластин 4, также укрепленных на валу 3 с помощью изолирующих втулок.

В зазоры между подвижными пластинами входят системы изолированных друт от друта

kIQIIOjlBkIH HHIlI IIJIBCTHH 5, IIOtII

Индуктивность 9 измерительной рамки 1 вместе с резонансным конденсатором 2 образуют измерительный резонансный контур (фиг. 2), настроенный на частоту вращения.

Группа подвижных пластин 4 и группа неподвижных пластин 5 образуют переменные параметрические конденсаторы связи 10 и 11.

Инду.ктивность 12 неподвижной катушки совместно с конденсатором 7 образуют выходной колебательный контур, настроенный на разИзобретение касается магнитных измерений и может быть использовано в качестве высокочувствительного и точного магнитометра в геофизике, геологии, для обнаружения ферромагнитных тел и т. п.

Известны магнитометры, состоящие из вращающегося трансформатора, в котором на одном валу вместе с измерительной рамкой укреплена первичная обмотка вращающегося трансформатора, соединенная последовательно с рамкой. С этой обмоткой индуктивно связана вторичная обмотка вращающегося трансформатора. При вращении рамки в измеряемом магнитном поле на ее зажимах образуется ЭДС, которая создает в первичной обмотке переменный ток, трансформируемый во вторичную обмотку, что и обеспечивает бесконтактный съем полезного сигнала (11, Однако такие магнитометры имеют низкую чувствительность.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности.

Эта цель достигается тем, что магнитометр, содержащий измерительную рамку, укрепленную на валу, связанном с электромотором, и неподвижную катушку, снабжен параметрическим конденсатором связи, выполненным в виде двух групп укрепленных на валу подвижных пластин, подключенных к выводам изме(51) N Кл.2 С 01R 33/00

576551 и()сть !астот 0<1))(1 Ale t)и1!сско! (! Изл1сисии!! см к«стп конденсат«ро!! 1Î, 11 ll частоты нраще1 1 1li1.

М11гиипомс! р работа(т сл(дуlollilllvl «бри:юм.

В рамке 1, вращающейся в измеряемом магии гном поле, иидуцируется по закону индукции ЭДС, амплитуда которой равна е = р,Н,ЯУ1Ц, г де (((! — магнитная постоянная;

Н(! — напряженность измеряемого магнитного поля;

S — площадь рамки;

W — число витков рамки; в=22(1 — угловая частота вращения рамки.

Под влиянием этой ЭДС в контуре, состоя(цсм из конденсатора 2 и иидуктивности 9 рамки 1, возникаст ток с частотой f. Этот ток максимален, если контур настроен в резоиаис иа частоту вращсиия. Рассмагрпвасмый ко(игур связан с выходным контуром, состоящим из индуктивности 12 неподвижной катушки и резонансного конденсатора 7, через два переменных конденсатора 10 и 11, конструктивно выполненных так, что частота f, с которой происходит изменение емкостей конденсаторов

10 и 11 в целое число раз превосходит частоту f.

Выходной контур, состоящий из индуктивности 12 и конденсатора 7, настроен на разностную частоту.

Как известно в такой системе осуществляется регенеративное параметрическое усиление мощности сигнала.

Ток выходного контура (I), состоящего из индуктивности 12 и конденсатора 7, равен

2 (? о,5е mcQ1

Q1 Q2 ™c

r2

4 где Ql — добротность измерительного резонансного контура, состоящего из индуктивности 9 и конденсатора 2;

Q2 — добротность выходного контура, состоящего из индуктивности 12 и конденсатора 7; т, — коэффициент модуляции емкости конденсаторов связи 10 и 11. тах rnln

С вЂ” С 22C =

Стах +

Q1 Q2 mc

2 — .-1 возможно усиление тока I и, следовательно, мощности сигнала.

ЯА2!ПС

10 При наступает самовозбуж4 дспие генератора. Следует отметить, что при

QLQ2mc

15 резко сужается полоса иропускания системы, что в значительной мере снижает возможные и«мехи, и пали и!с параметрического усиления иозв(1ляет ирсобразова!1 в иапря2кенпс на вы20 ходиом контуре вссьма слабые магнитные поля.

Из изложенного следует, что данное магнитометрическос устройство сочетает в себе преобразоватсль и параметрический усилитель.

25 При тщательном выполнении механического привода в таком устройстве может быть получен такой же порог чувствительности по постоянному полю, какой может обеспечить пассивная индукционная антенна с параметриче30 ским усилителем на частоте вращения. Применение таких приборов при измерении постоянных и медленно меняющихся полей позволит существенно поднять точность этих измерений и улучшить пороговую чувствительность магЗ5 нитометричсских устройств.

Формула изобретения

Магнитометр, содержащий измерительную рамку, укрепленную на валу, связанном с

40 электромотором, и неподвижную катушку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, он снабжен параметрическим конденсатором связи, выполненным в виде двух групп укрепленных на ва45 лу подвижных пластин, подключенных к выводам измерительной рамки, и двух групп неподвижных пластин, подключенных к выводам неподвижной катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ю. В. Афанасьев и др. Магнитометрические преобразователи, приборы и установки, Л., «Энергия», 1972, с. 57.

576551

Фиг, 1 л

Фиг. 2

Составитель Е. Данилина

Корректор Е. Хмелева

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Каменская

Подписное

Типография, пр. Саиуиоьа, 2

Заказ 2290/16 Изд. № 512 Тираж 1109

11ПО Государствепиого комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4 5