Магнитометр

 

КДгаиТОМЕТР, содержащий дульный магнитометр, размещенный в тройной колечной сис.темё, от л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены блок управления, а также подключенные к модульному магнитометру и соединеншае последовательно первый коммутаТсФ, запоминакиций блок второй коммутат :ч и три прео«фазователй код-аналог, илходы которых йодсоединены к соответствующим кольцам тройной колечной системы, а выходы блока управления подключены.к Btoi%m , входам коммутатсч ов.

,а® (1»

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Мер G 01 R 3.3 ог г к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

: н автекмаму сеидатильатву

ГОСУ@АРСТЕЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 2944711/18-71 (22) 23.06. 80 (46} 07 11,83 Бюл. 9 41 (72) И,м,Федоров (71) Ордена Трудового Красного

Знамени институт геофизики урааьско«

ro научного центра AH СССР (53) 6 21 ° 317 ° 44 (О 88 ° 8 ) (56) 1 авторское свидетельство СССР.; по заявке,В 2816645/18-21 кл, G Ol R 33/08, G 01 ч 3/08gl979 ° .. (54) (57) MAFHHTONETP р содержащий мо= -, дульный магнитометр, размещенный s тройной колечной системе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены блок управления, а .такие подключенные к модульному магннтометру и соединенные последовательно первый коммутатор, запоминающий блок> второй коммутатор и три преобразователя код-аналог, ныходы которых подсоединены к соответствующим .кольцам тройной колечной система, а выходы блока управления подключены.к вторым, входам коммутаторов.

1063026

Изобретение относится к измери-" тельной технике и предназначено для одновременного измерения компонент полного вектора напряженности пос.тоянного или медленно изменяющегося магнитного поля относительно осей ориентированной в пространстве, напри— мер,декартовой системы координат,что актуально,в частности,при геофизичес- ких исследованиях,в которых производится иэмеренне1информационных хаРак- 1О

Ч. еристик магнитного поля Земли.

Известна векторная магнитометри= ческая система, содержащая модульный магнитометр и тройную ортогональную колечную систему, в которой l» определение поло>кения вектора на пряженности магнитного поля в простI ранстве производится с использованием трех вспомогательных магнитных полей различных частот, создаваемых вдоль осей координатной системы(1(.

Известная система сложна и имеет малую точность вследствие зависимости измеренных величин от интенсивности вспомогательных магнитных полей.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитометр, содержащий модульный магнитометр, размещенный в тройной колечной системе, введены блок управления, а также подключенные к модульному магнитометру и соединенные последовательно первый коммутатор,. запоминающий блок, второй коммутатор, и три преобразователя код-аналог„ - выходы которых подсоединены к соответствующим кольцам тройной колечной системы, а выходы блока управления подключены к вторым входам коммутаторов.

На фиг. 1 показана функциональная схема магнитометра; на фиг. 2

45 зпюры управляющих сигналов.

Устройство содержит модульный магнитометр 1, например квантовый, протонный или гелиевый, тройная ортогональная колечная система из колец 2=1,2=2 и 2=3, первый коммутатор 3, запоминающий блок 4, второй коммутатор 5, блок 6 управления, преобразователи код-аналог 7=1,7=2 и 7=3.

»5 . Модульный магнитометр 1 размещен в центре колечной системы, причем магнитные поля, создаваемые кольцами 2=1,2=2 и 2=3, направленные вдоль осей соответственно 0> 0 > и 0 >, например, декартовой системы коорди- 60 нат Выход модульного магнитомет у в ра 1 через коммутатор 3 соединен с блоком 4, который через второй коммутатор 5 подсоединен к преобразователям код-аналог 7=1,7=2 и 7=3.Сиг- 6» налы вырабатываемые преобразователями, подводятся к соответствующим кольцам колечной системы. Режимы работы коммутаторов задаются блоком 6 управления, выходы которого подключены к входам коммутаторов 3 и 5 °

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии блок 4 очищен, выход магнитометра 1 через коммутатор 3 подключен к зоне Z запоминающего блока 4, эоны У и Х которого через преобразователи 7=2 и 713 подсоединены к кольцам соответственно 2=2 и 2=3. Преобразователь 7=1 отключен от блока 4 коммутатором 5.

Пусть после этого на устройство начинает воздействовать измеряемое магнитное поле. Магнитометр 1 за время dt=Y/3 (фиг. 2) вырабатывает цифровой код, который.в данном случае пропорционален модулю полного вектора напряженности магнитного поля. По отрицательному перепаду сигнала управления (фиг. 2а) полученный код заносится в зону Z блока 4, преобразователь 7=2 отключается от блока 4, а преобразователь 7=1, наоборот, подключается.

В течение времени Dt производится, очередное измерение, Полученный в этом такте с помощью магнитометра

1 код по перепаду сигнала (фиг. 26) записывается в зону У блока 4, после,чего преобразователь 7=2 подключается обратно к блоку 4, а преобразователь 7"1 . в свою очередь, отключается от блока 4. Осуществляется очередной такт измерений, в течение которого выходные сигналы соответствующих преобразователей код-аналог подводятся только к кольцам 7=1 и 7=2. После окончания этого такта код магнитометра 1 заносится в зону Х блока 4.

Таким образом, компонентный маг» нитометр отработал первый измерительный цикл длительностью Т (фиг.2) иэ трех тактов, за которые получены первоначальные грубые оценки для измеряемых компонент магнитного поля. В дальнейшем описанные опера ции повторяются (фиг.2), но с иными начальными условиями (содержимое блоха 4 теперь уже не нуль). В.каждом нулевом цикле измерений используются полученные ранее все более и более точные оценки значений компонент вектора напряженности магнитного поля, поэтому после отработки достаточного количества циклов магнитометр 1 поочередно выдает цифровые коды, соответствующие искожлм вели;:чинам — компонентам вектора найря женности магнитного поля.

Таким образом, введение в со"тав известного устройства ряда новых

105 30 2.6

4Риг. Г

Составитель Е.Данилина

Тещ ад М. НадЬ.. Корректор Г. Решет ник

««М

Заказ 88б5/43 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«Й ЮЮ ЮЮ

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М,Ткач узлов, соответствующим образом взаимосвязанных с прочими блоками это,го устройства, позволяет получить существенные, положительные эФфекты— упрощение системы за .счет исключения сложных прецизионных аналоговых узлов и увеличение точности компонентных измерений. Ь предлагаемом устройстве измеренные величины опре- деляются лить искомыми компонентами и универсальными физическими константами и не зависят от интенсивносS тей каких-либо вспомогательных магнитных полей..