Устройство для измерения слабой остаточной намагниченности образцов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СЛАБОЙ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТ ОБРАЗЦОВ, содержащее феррозонд в магнитном экране, соединенный с задающим генератором, подключенньй к феррозонду предварительный полосовой усилитель и последовательно соединенные усилительно-преобразовательный блок и низкочастотный регистраторjпри дтом второй вход усилительно-преобразовательного блока соединен с выходом задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введен преобразователь модуляции , один вход которого соединен с выходом предварительного полосового усилителя, второй вход соединен с выходом задающего гегтератора, третий вход - с вторым выходом усилительно (Л преобразовательного блока, a выход с входом усилительно-преобразовательного блока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ннссс

PEG ÜËÈÊ

6Ю (П)

3 G 01 К 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPbfAO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н с стссснснт свСССтссъствт (21) 3530994/18-21 (22) 28. 12.82 (46) 07.11.84. Бюл. У 41 (72) В.И. Еремеев, В;А. Батюк и А.А. Уваров (71) Специальное,конструкторское бюро ордена Ленина физико-технического института им. А.Ф. Иоффе (53) 621.3 17.44(088.8) (56) 1. Афанасьев 10.В. н др. Иагнитометрические преобразователи, приборы и установки, Л., "Энергия", 1972, с. 200.

2. Бураков К.С. Термомагнитометр.

Известия АН СССР. "Физика Земли", 1977, Р 5. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СЛАВОЙ ОСТАТОЧНОЙ НАИАГНИЧЕННОСТЦ

ОБРАЗЦОВ, содержащее феррозонд в магнитном экране, соединенный с задающим генератором, подключенньй к феррозон-, ду предварительный полосовой усилитель и последовательно соединенные усилительно-преобразовательный блок и низкочастотный регистратор при зтом второй вход усилительно-преобразовательного блока соединен с выходом задающего генератора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введен преобразователь модуляции, один вход которого соединен с выходом предварительного полосового усилителя, второй вход соединен с выходом задающего re".åðàòîðà, третий g вход — с вторым выходом усилительно.преобразовательного блока, а выход— с входом усилительно-преобразовательного блока.

3 1122

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при исследованиямх магнитных свойств слабомагнитных образцов горных пород, в частности для измерения остаточной намагниченности.

Известно устройство, содержащее задающий генератор, ферозонд, с обмоткой компенсации, охваченный цепью частотно-независимой отрицательной 1и обратной связи, усилитель, синхронный детектор, фильтр верхних частот и низкочастотныи регистратор, 1 .

Г 1

Это устройство обладает недостаточной точностью при измерении сла-. бой остаточной намагниченности вследствие воздействия помех неполевого характера. При введении отрицательной обратной связи по постоянной составляющей сигнала с помощью компенса- 2О ционной обмотки феррозонда происходит компенсация постоянных и медленно изменяющихся маг iHTHblx полей в области ферразонда. В результате на выходе феррозонда постоянное или 25 медленно изменяющееся напряжение второй гармоники равно нулю. При воздействии помех неполевого характера, например1 небаланса феррозонда, четных гармоник в напряжении возбуж- . дения задающего генератора, появляющееся напряжение второй гармоники на выходе феррозонда также компенси руется с помощью тока обратной связи путем создания в компенсационной обмотке добавочного магнитного поля.

В результате воздействия этого поля на образец, происходит намагничивание образца, что приводит к уменьшению точности измерения слабой оста4О точной намагниченности.

906 2 второй гармоники на выходе феррозонда, вследствие перегрузки этим напряжением.усилительно-преобразовательной цепи.

Целью изобретения является повышение точности измерений, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее феррозонд в магнитном экране, соединенный с задающим генератором, подключенный K феррозонду предварительный полосовой усилитель и последовательно соединенные усилительнопреобразовательный блок и низкочастотный регистратор нри этом второй вход усилительно-преобразовательного блока соединен с выходом задающего генератора, дополнительно введен преобразователь модуляции, один вход которого соединен с выходом предварительно полосового усилителя, второй вход соединен с выходом задающего генератора, третий вход — с вторым выходом усилительно-преобразовательного блока„ а выход с входом усилительно-преобразовательного блока.

На чертеже приведена структур-. ная схема устройства.

Устройство состоит из последовател но соединенных задающего генератора 1, ферроэонда 2 в магнитном экране, предварительного полосового усилителя 3, преобразователя 4 модуляции, усилительно-преобразовательного блока 5, низкочастотного регистратора 6. Второй вход преобразователя

4 модуляции соединен с задающим генератором 1, третий вход — с вторым выходом усилительно-преобразовательного блока 5, второй вход которого соединен с задающим генератором.

Известно также устроиство, которое сод ржит последовательно соединенные задающий генератор, феррозонд, помещснный в магнитный экран, предварительный полосовой усилитель, усчлительно-преобразовательную цепь, состоящую иэ усилителя и синхронного детектора и фазочувствктельнык низкочастотный регистратор, состоящий из 50 усилителя низкой частоты, фазового детектора, измерительного прибора и генератора опорного напряжения (2) .

Однако известное устройство обладает недостаточной помехоустойчи- 55 востью от воздействия физических величин, создающих постоянное или медленно изменяющееся напряжение

Устройство работает следующим образом.

Феррозонд 2 возбуждается от задающего генератора 1. Образец, имеющий определенный вектор намагниченности, который необходимо измерить, вращается с помощью двигателя (не показан) относительно феррозонда 2 с низкой частотой. Вращающийся вектор намагниченности создает переменное низкочастотное магнитное голе. В результате напряжение второй гармоники на выходе феррозонда 2 промодулиро-вано по амплитуде с частотой вращения образца. Липли-уда и фаза огибающей определяются соответственно мо1122906

Составитель В. Шульгин

Редактор Л. Лосева Техред А.Ач Корректор М. Леонтюк

Заказ 8127/33 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дулем вектора намагниченности н его направлением относительно феррозонда .

2. В г редварительном полосовом усилителе 3 производится усиление и фильтрация амплитудно-модулированного 5 сигнала на частоте второй гармоники.

С выхода предварительного полосового усилителя 3 сигнал поступает на преобразователь 4 модуляции, на который поступают также напряжение удвоенной 10 частоты с задающего генератора 1 и напряжение отрицательной обратной связи с выхода усилительно-преобразовательного блока 5.

В преобразователе 4 модуляции из напряжения удвоенной частоты, поступающего из задающего генератора 1, формируется напряжение второй гармоники, равное по амплитуде напряжению несущей на выходе предварительного 20 полосового усилителя 3, но противоположное по фазе.

Регулировка по амплитуде сформованного напряжения второй гармоники осуществляется автоматически с по- 25 мощью напряжения отрицательной обратной связи, поступающего со второго выхода усилительно-преобразовательного блока 5. Напряжение отрицательной обратной связи, например, постоянная составляющая на выходе синхронного детектора усилительно-преобразовательного- блока 5, пропорцио1нально величи»е напряжения несущей на выходе усилительно-преобразова35 тельного блока 5 и изменяет амплитуду сформированного напряжения второй гармоники в преобразователе 4 модуляции до величины, равной амплитуде несущей на выходе предварительного полосового усилителя 3. Сформирован40

»ое напряжение второй гармоники суммируется в противофазе с амплитудномодулированным сигналом. В результате действия отрицательной обратной связи по песущей происходит ее подавление, и амплитудно-модулированнь.й сигнал преобразуется в баланс»о- модулированный на выходе преобразователя 4 модуляции. Этот сигнал затем усиливается и детектируется по второй гармонике усилительно-преобразовательного блока 5.

Усилительно-преобразовательныи блок 5 не перегружается напряжением несущей, поэтому коэффициент.усиления усилительно-преобразовательного блока 5 можно увеличить и обеспечить усиление сигнала практически полностью на частоте второй гармоники.

Переменная низкочастотная составляющая напряжения на выходе синхронного детектора усилительно-преобраэоьательного блока 5, пропорциональная намагниченности образца „ поступает на фазочувствитель»ый низкочастотный регистратор 6, где осуществляется детектирование и регистрация напряжения низкой частоты.

Повышение помехоустойчивости устройства до" òèãàåòñÿ вследствие того, что усилительно-преобразовательная цепь не перегружается напряжением несущей. Компенсация напряжения несущей происходит беэ создания дополнительных магнитных полей в области феррозоьда и образца, что исключает создание наведенной намагниченности образца в случае воздействия помех неполевого характера.

В результате уменьшается погрешность измерения слабой остаточной намагниченности образцов.