Способ определения местоположения на плоскости объекта, обладающего магнитным моментом

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ определения местоположения на плоскости объекта, обладающего магнитным моментом , заключается в следующем. Измеряют вертикальную к плоскости составляющую индукции магнитного поля (МП) измерителями, расположенными на осях лежащей в плоскости декартовой системы координат в точках с координатами (х,у) (0,0); (d, 0); (О, - d), где d - расстояние между измерителями . Б четвертой точке (ЧТ) с координатами (х, у) « (-ЮГд, 0)измеряют вертикальную к плоскости составляющую индукции МП Земли. Определяют разницу между каждой из измеренных в трех точках вертикальных к плоскости составляющих индукции МП и измеренной в ЧТ вертикальной к плоскости составляющей индукции МП Зеьши и по зависимости МП от расстояния определя1от координаты объекта. При этом расстояние между измерителями берут из соотношения D d 1/3 r , где D- диаметр криостата, содержащего измеритель; г |UcMo/4Tr , 7, где В - предельная чувствительность измерителя; fUj, 47 10 Гн/м - Мсягннтная проницаемость вакуума; Мд - магнитный момент объекта в ЧТ. Способ имеет высокую точность определе1шя. 2 ил. « С/) кд 1О ю 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) 1511 4 С 01 R 33/02

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096807/24-21 (22) 24.07.86 (46) 07.02,88. Бюл. У 5 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) А.В.Витков, Я.С.Гринберг, Ю.М.Катрук и Б.М.Рогачевский (53) 621.317.44 (088,8) (56) Wynn W.М., Fram С.P. et al.

Advanced superconducting 8гайщше ег/.

magnetometer arrays and à novel

signal processing technique. IEEE

Transactions on Nagnetics 1975, v.ÌA6-11, Ф 2, р.701-705 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ HA ПЛОСКОСТИ ОБЪЕКТА,ОБЛАДАЮЩЕГО

МАГНИТНь|М МОМЕНТОМ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Способ определения местоположения на плоскости объекта, обладающего магнитным моментом, заключается в следукщем. Измеряют вертикальную к плоскости составляка1ую индукции магнитного поля (MII) измерителями, расположенными на осях лежащей в плоскости декартовой системы координат в точках с координатами (x,у) = (0,0); (d, О); (О, — d), где d — расстояние между измерителями. В четвертой точке (ЧТ) с координатами (х, у) (-10r, 0)измеряют вертикальную к плоскости составляющую индукции МП Земли. Определяют разницу между каждой из измеренных в трех точках вертикальных к плоскости составляющих индукции МП и измеренной в ЧТ вертикальной к плоскости составляющей индукции МП Земли и по зависимости МП от расстояния определяют координаты объекта. При этом расстояние между измерителями берут из соотношения D d <1/3 r, где Dдиаметр криостата, содержащего измеритель; r, =(р,М, /4 В„,,/, где В предельная чувствительность измерителя; (11 = 4 7 10 Гн/м — магнитная проницаемость вакуума; М0 — магнитный момент объекта в ЧТ. Способ имеет высокую точность определения. 2 ил.

1372261

Пэобрете: ..ние относится к измеритее ;ьп.-.A технике, а именна к способам определения координат объекта, обла,цающег» магии ным моментом, по измерению iго маги»«тного поля,, и может быть использовано для слежения за перемешеяием этого объекта.

Цель изобретения — повышение точности измерения эа счет исключения 10 методической погрешности и погрешности, обусловленной флуктуациями ,естественного магнитного поля Земли.

На фиг. 1 изображено расположение четырех измерителей на плоскости; на фиг, 2 — структурная схема одного из возможных устройств, реализующих способ.

Устройство содержит четыре входных преобразователя 1-4 (z,-z,),âû- 20 полненных на основе стандартных сверхпроводниковых приемных петель, четыре детектора 5-8, выполненных, например, по общеизвестной схеме на основе СКВИДов, три вычитакяцих устрой-25 ства 9-11, в качестве которых могут быть использованы ста1«дартные дифференциальные .снлители.

В»псоди вход»«ы преобразователей

1--4 полк.-. юч -.ны к входам детекторов 30

5-8 соответсгг»е.-,но. Выход 1 детекторо 6- 3 подключены .< суммирующим гх:.дам влг.итакял«а ус.»;>ойств 9-11 со. тветcтг;:нно„а -..хсп дет;:. .ора 5 к выч»«тающим х-:гам:-сех вкчитающих блоков„ в.:г. ды оторык являются выходами устро; с". » а.

Постав.:еннея цель достигается тем, что в спос обе о:, редел=»«ия местоположения на пл;с,«ости объекга. обладающе- 40 го магни п.м моментом, при котором измеряюг веря»«к:;.(nчук к плоскости сосгавлякяцую ин ;,ук»э1и ма>-нитног0 поля измерит.лями, р; .. олсженными на осях лежащей в плоскости декартовой системы координат в точка; с координатами (x „v) = 0,0); (d,0); (О,-d „ где d - pасстояни ме;кгу измерителями, выбир: ем е в соответствии с ф .рмулой D c d c r где D - диаж тр

3 50 криостата, содержа»чего измеритель, г ---(р,М,/ 47В„, 1, где В„г — пре" ,»аульная чупс". знтельнос.ть измерителя, а»1, = 1 А М, .«ã>полнительно к четвер а той точк ". коор:-, «1«атами (х, у) (-10»,, О) иэл«еряют вертикальную к плоскос ти оставляющую инг,укции фл -.«туаций м,з» пятно, о поля Земли, затем а g/2

4и 2, /(.+У) °

I —,„- - И „ /, (x-d)

4р

В

В

В - — -М /(х + (+d) )

Око 2 2 Мг

4к где х,у — координаты объекта, которые определяются по В ., В, В следующим образом

d d (a+b) (a-1) х (а-1) +а (b-1) d d (a+be(b-1 а

2 2 b (а-1) +a (Ь-1) 2 г

b (а-1j +a (b-1)1

1де F=1+ (a+b) (в,, /в, ), ь (к,, / в, ) Р..., В,  — вертикальные составляющие индукции магни »ного по ля нэ..-рецные в точ- ах, имеющих :.оответcTâåíH0 координаты (0,0), (с1,0), .,0 -;)) . че-.вертой точке, удаленной от первкгх трех на достатс>чпо большое расс-ояние так, чтобы в э ой точке ма.гнйтное поле объекта было много меньше В „(указаннс е условие выполняется, если четвер гую точку удалить находят разницу между каядой иэ измеренных в трех точках вертикальных к плоскости составлякяцих индукции магнитного поля и измеренной в четвертой точке вертикальной к плоскости составляющей индукции магнитного поля Земли и по зависимости магнитного поля от расстояния определяют координаты объекта.

Способ осуществляют следующим образом.

Измеряют значения вертикальных составляющих индукции магнитного поля в трех точках с координатами (0,0), (d,О) и (О,-d). Вертикальные составляющие индукции магнитного поля связаны с координатами объекта следукяцим образом

1372261 фиг. 1 на расстояние, равное 10 r ), помещают четвертый измеритель, который в соответствии со сказанным,измеря«т только флуктуационное магнитное поле

Земли.

Сигнал четвертого измерителя вычитают из сигналов, измеренных в первых трех точках.

Формула изобретения

Способ определения местоположения на плоскости объекта, обладающего магнитным моментом, включающий измерение 15 вертикальной к ппоскости составляющей индукции магнитного поля измерителями, расположенными на осях, лежащих в плоскости декартовой системы координат в точках с координатами (х,у)(0,0); (d,0);(О,-й), где d— расстояние между измерителями, о тл и ч а ю шийся тем, что,с целью увеличения точности определения местоположения объекта, дополнитель- 25 но в четвертой точке с координатами (х,у) (-10 r О) измеряют вертикальную к плоскости составляющую индукции магнитного поля Земли, определяют разницу между каждой из измеренных в грех точках вертикальных к плоскости составляющих индукции магнитного поля и измеренной в четвертой точке вертикальной к плоскости составляющей индукции магнитного поля Земли и по зависимости магнитного поля от расстояния определяют координаты объекта, при этом расстояние между измерителями выбирают из соотношения

D d r, 1 где D — диаметр криостата, содержащего измеритель;

r, =(ъ,H,/4ÒÈ„q j

И, — предельная чувствительность измерителя; (М, = 41 10 Гн/м — магнитная проницаемость вакуума;

И = 1Ам — — магнитный момент объекта в четвертой точке.

1372261

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Редактор П.Гереши

Заказ 478/33

Составитель Дивеев

Техред А.Кравчук Корректор О.Кундрик

Тиралс 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобрстений и открытий

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