Градиентометр низкочастотного магнитного поля

 

ГРАДИЕНТОМЕТР НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащий два встречно включенных магнитоизмерительных преобразователя, подключенных к входу усилителя, регистрирующие приборы, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в иего дополнительно введены генератор, первый и второй буферные каскады, фильтр нижних частот, полосовой фильтр, причем один из магнитоизмерительных преобразователей содержит модулятор магнитного потока, подключенный к генератору, причем выход усилителя через первый и второй бУ7 ферные каскады подключен к входам фильтра нижних частот и полосового фильтра, настроенного на частоту (Л генератора.. С

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК, SU„, 1 269

3 А G Oi R 33/022

„_#_ й,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕтЕНИЙ И ОТН ЬП Ий (21) 3573868/24-21 (22) 25.02.83 (46) 30.1!.84. Бюл, В 44 (72) А.А.Жаров, В.Л,Иванов, Е.Г.Пащенко и В.В.Тихонов (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 621.317.44 (088.8) (56) 1. Афанасьев Ю.В. Средства измерения параметров магнитного поля, 1979, с, «30-41.

2."1ЕЕЕЕ Trans. of magnetics".

Ч, HAG-11 Р 2, 1975, р.701-706 (прототип). (54) (57) ГРАДИЕНТОМЕТР НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащий два встречно включенных магнитоизмерительных преобразователя, подключенных к входу усилителя, регистрирующие приборы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены генератор, первый и второй буферные каскады, фильтр нижних частот, полосовой фильтр, причем один из магнитоизмерительных преобразователей содержит модулятор магнитного потока, подключенный к генератору, причем выход усилителя через первый и второй буферные каскады подключен к входам фильтра нижних частот и полосового фильтра, настроенного на частоту генератора.

1126(307

Изобретение относигся к магнитным

H 3MPpPHHHM H Mo3(ет бытb HcпоsshзoBaEEo дпя измерения пространственных производных и напряженностей слабых ниэкочастотиых магнитных полей.

Известны устройства для измерения напряженностей магнитных попей (магнитометры) и их пространственных про. иэводных (градиентометр61), реагирующие на магнитный поток и содержа- 10 щие в качестве магнитоиэмерительнбп( преобразователей индукционные катушки с ферромагнитными сердечниками, магнитомодуляционные датчики (ферроэонд1.1, сверхпроводящие квантовые интерферометры с приемными контурами

Однако функциональные возможности данных устройств в отдельности ограничены. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик градиента низкочастотного магнитного поля, содержащий две встречно включенные индукционные 35 катушки, подсоединенные к входу ма,лошумящего усилителя, и регистратор (2)

Чедостатком указанного датчика является невозможность одновременного измерения градиента и напря>":.1ности магнитного поля.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей "- измерение напряженности магнитного поля одновременно с его градиентом.

Поставленная цель достигается тем„ что в градиентометр низкочастотного магнитного поля, содержащий два встречно включенных магнитоиэмери-тельных преобразователя, подключенных к входу усилителя, регистрирующие приборы, дополнительно введены генератор, первый и второй буферные каскады„ фильтр нижних частот, Я5 полосовой фильтр, причем один из магнитоизмерительных преобразователей содержит модулятор магнитного потока. нодключеннь1й к генератору, причем выход усилителя через первый и второй буферные каскады подключен к входам фильтра нижних частот и полосового фильтра, настроенного на. частоту генератора.

На чертеже представлена функцио- 55 нальная схема устройства. устройство содержит магнитоизме-рительные преобразователи 1 и 2, подключенные к входу усилителя 3.

Выход усителя через первь1Й и второй буферные каскад61 4 и 5 подключен к фильтру 6 нижних частот и полосовому фильтру 7. Один из магнитоизмерительных преобразователей ссдержит модулятор 8 магнитного потока, соединенный с генератором 9, Выходы, фильтра 6 нижних астот и полосового фильтра 7 соединены с регистрирующими приборами 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое внешнее магнитное поле с напряженностью Н воздействует на магнитоиэмерительные преобразователи 1 H 2. Магнитный поток в магнитоиэмерительном преобразователе 1 постояне11 по амплитуде. В другом преобразователе магнитный поток про-модулирован по амплитуде модулятором 8 счастотойы генератора 9. Сигналы на выходах магнитоиэмерительнь1х преобразователей 1 и 2 равны соответственно.

Ц„=(Н+ЬН) - К;, U = Н"К,«

«(1+ ш соз 41„t) где H — приращение напряженности магнитного поля;

e — коэффициент глубины модуляции;

К„ — коэффициент преобразования преобразователя.

Так как магнитоиэмерительные преОбрaçîâaòesEH включены встречно, то иа вход усилителя 3 поступает раэ-ностный сигнал

LE« =НК m созЫ@ t Ь Н КО ° г„ Q

Таким образом, сигнал на выходе усилителя 3 содержит низкочастотную составляющую, пропорциональную градиенту Н, и составляющу1о на частоте модуляции 63 >, пропорциональную напрЯженности магнитног(. поля Н, Если модуляция нелинейп» относительно Н., то в .-.пектре сиг-,-.ала будут

cocTàâ ляющие. про1;Ор111 оналhные H на частотах кратн61х L4.-„ : (. вь.хода

Усилителя 3 сиг11ал чер(-i буферныекаскады O E 5 поступает яа фильтры

6 н 7. с выхода когорь1х 1;одается на ре-;.Ис риру1(1щие приборы t 0 v 1(.

Буферные каскады служат для исклю— чения вэ.-;. имовлияния фильтров, Фильтр

6 нж:них частот вь:деляет сосгавляю—

1 "i" 0 сигна. Eа, пропорцио11а явную раЦИЕ11ТУ, а погосозо1 (6ильтв — СОставляющую, пропопциональ1: ю напряженности магнитнОгО ;;Оля.

11 26907

Составитель А. Гуськов

Редактор М.Петрова Техред М.Гергель Корректор А.Обручар

Заказ 8687/35 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-и — — --и

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый градиентометр обеспечивает одно— временное измерение напряженности и градиента постоянных и низкочастотных магнитных по лей