Феррозондовый магнитометр
Патент 789933
Авторы
Классы МПК
Феррозондовый магнитометр
Иллюстрации
Реферат
i па . -".ь
О П Й-C-"4 È;"È Е
ИЗОБРЕТЕН ЙЯ
Союз Советсиик
Социалистичесиик республик
< 1789933
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22)Заявлено08.09.78 (21) 2661760/18-21 (S I ) М. Кл.
6 01 К 33/02 с присоединением заявки М
Веудврсткквай кюмктет
CCCP вв авлам кмбретевий в аткрмтвй.(23) Приоритет—
Опубликовано 23.12.80, Бюллетень И 47.
Дата опубликования описания 30.12.80 (53) Уд К621.317. .44(088.8) (72) Авторы изобретения
Л. 3. Бобровников, Л. И. Воскобойников и В. А. Попов
Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (73) Заявитель (54) ФЕРРОЗОНДСВЫЙ МАГНИТОМЕТР
Изобретение относится к измерению слабых магнитных полей и предназначено для повышения точности измерений и улучшения динамических свойств феррозондового магнитометра.
Известны устройства для измерения магнитных полей, выполненные в виде фер розондового магнитометра, содержащие генератор возбуждения, магнитомодуляционный датчик с обмотками возбуждения, измерительной и автокомпенсационной; полосовой фильтр, усилитель переменного тока, фазочувствительный детектор, цепь отрицательной связи и регистратор (1).
С помощью феррозондового магнито15 .метра, построенного по указанной структурной схеме, можно измерять параметры как постоянных, так и переменных магнти-. ных полей„ однако такие феррозондове магнитометры имеют невысокую чувствительность и поэтому не могут быть использованы при измерении слабых магнитных полей.
Известны также высокочувствительные магнитометры, содержащие магнитомодуляционные датчик с обмотками возбужде.ния, измерительной, автокомпенсацйонной, компенсации магнитного поля Земли и градуировочттой, генератор возбуждения, подключенный через буферный каскад и частично-избирательную цепь к обмотке возбуждения, частотно-избирательный усилитель, включенный между избирательной обмоткой и фазочувствительным детектором (ФЧД), который, в свою очередь, через интегратор соединен с нуль-органом и автокомпенсационной обмоткой. При этом генератор возбуждения через второй буферный каскад соединен каналом переда-. чи опорных сигналов с управляющим входом ФЧД. Канал передачи опорных сигналов включает в себя фаэовращателц, параметрическое звено и обеспечивает передачу второй гармоники сигнала генератора к ФЧД (2).
Недостатком известного устройства является то, что при ннфраниэкочастотных
3 789933 4 амплитудах и фазовых измерениях оно не Генератор возбуждения, стабилизированможет обеспечить высокую точность изме- ный кварцевым резонатором, вырабатывает рений, так как управление ФЧД осушествля- ток синусоидальной формы (фиг. 2ц). Комется через буферный каскад, фазовраща- паратор нулевого уровня сигнала первой тель и параметрическое звено, содержа- > гармоники 5 вырабатывает последователь— шее реактивные фазосдвигаюшие элемен- ность единичных импульсов (фиг. 28), ты, которые являются принципиально не- запускающих ждуший мультивибратор 6, стабильными и сильно зависят от темпе- на выходе которого наблюдаются пряморатуры. Воздействие температуры особен- угольные импульсы (фиг. 2g ), поступаюно сказывается при работе в полевых О щие на управляющий вход стробирующего условиях. В результате нестабильности этих элементов фазы питаюшего и опор- каскада в моменты поступления этих имного сигналов расходятся, амплитуда и пульсов наблюдается сигнал, амплитуда фыр второй гармоники сигнала в опор- которого пропорциональна амплитуде иэном канале "плывут". меряемого магнитного поля. Очевидно, Проводимость ФЧД зависит" от уровня что моменты измерения сигнала жестко опо ного сигнала. В результате нестабиль- привязаны к максимуму амплитуды второй
P ности уровня опорного сигнала иэменяет- гармоники О „измеряемого сигнала ся время, в течение которого ФЧД открыт (фиг. 28), появляющейся несущей частоты. или заперт, т.е. меняется период опорно- В интеграторе 8 измеряемый сигнал го сигнала, что сказывается на точности накапливается и измеряется нуль-оргаиэмениения слабых магнитных полей. ном 9.
Цель изобретения — повышение точ- Описанный режим работы феррозондоности измерений. вого магнитометра соответствует исДля достижения укаэанной. цели в из- пользованию при измр . arne вестное устройство, содержащее магнтито- Hblx полупериодов сигнала второй гармомодуляционный датчик с обмотками возбуждения, компенсации магнитного поля периодов второй гармоники в схему магии.
Земли, измерительной, автокомпенсации,,тометра необходимо включить компарагенератор возбуждения, подключенный . тор максимального уровня сигнала перчерез буферный каскад с частотно-иэби- вой гармоники, с помощью которого форрательной цепью к обмотке возбуждения, мируется последовательность импульсов, частотно-избирательный усилитель, вклю- отличаюшихся от приведенных на ченный к измерительной обмотке, и инте- фиг. 28, 2 отрицательной полярностью и гратор, нагруженный нуль-органом, соеди- сдвигом по фазе на 180 относительно
3$ ненным с автокомпенсационной обмоткой, сигнала второй гармоники. дополнительно введены последовательно Введенные в структурную схему магсоединенные компаратор нулевого уровня нитометра новые узлы позволяют повысигнала пеРвой гаРмоЩфи, ждуший мУльт" сить стабильность уровня опорного сигвибратор и стробирующий каскад„второй
49 нала, что сушественно повышает точвход которог пбдключен к выходу час- нть измерений. тотно-избирательного усилителя, а выход— ко входу интегратора, причем вход комцаратора нулевого уровня подключен к формула изобретения выходу генератора возбуждения.
На фиг. 1 изображена структурная ферроэондовый магнитометр, содержасхема феррозондоьо фе ндоього магнитометра на щий магнитомодуляционный датчик с обмотками возбуждения, компенсации магнитного поля Земли, измерительной, автоато воэб ения, подшие его ра. оту.
Л1агнитометр содержит магнитомодуля- компенсации, генератор ужд ционный датчик, генера
1 генератор воэбужде- ключенный через буферный каскад с часни 2, буферный каскад с частотно-из- тотно-избирательной цепью к обмотке ния 2, бирательно цепью возбуждения, частотно-избирательный тельный усилитель, компар
4, аратор нуле- усилитель, включенный к измерительной вого уровня 5, ждущи мульт и ьтивибратор обмотке, и интегратор, нагруженный
6, стробируюш и каскад, инт
7 интегратор 8 нуль- органом, соединенным с автокомпенсационной обмоткой, о т л и ч а юи нуль-орган 9. вь е я
Устройство ра отает б следующим обра- ш и и с я тем, что, с целью повыш ния точности измерений, в него введены поэом.
789933 следовательно соединенные компаратор нулевого уровня сигнала первой гармо— ники, ждуший мультивибратор и стробируруюший каскад, второй вход которого подключен к выходу частотно- юбирательного усилителя, а выход — ко входу интегратора, причем вход компаратора нулевого уровня подключен к выходу генератора возбуждения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
% 308391, кл. G 01 R 3333//0000, 1971.
2. Афанасьев Ю. В., Феррсэонды. Л., "Знергия, 1969, с. 121-127.
ВНИИПИ Заказ 9035/47 Тираж 1019 Подписное
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.