Магнитометр
(11) 57655l
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски"
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2337809 21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 14.10.77
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и аткрытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения
E. 1O. Кушарскпй и Д. П. Федоров
Воронежский политехнический институт (71) Заявитель (54) МАГНИТОМЕТР рительной рамки и двух групп неподвижных пластин, подключенных к выводам неподвижной катушки.
На фиг. 1 представлена структурная конструктивная схема магнитометра; на фиг. 2— его электрическая схема.
Магнитометр содержит измерительную рамку 1, которая вместе с резонансным конденсатором 2 укреплена на валу 3. Выводы рамки присоединены к двум изолированным системам подвижных пластин 4, также укрепленных на валу 3 с помощью изолирующих втулок.
В зазоры между подвижными пластинами входят системы изолированных друт от друта
kIQIIOjlBkIH HHIlI IIJIBCTHH 5, IIOtII Индуктивность 9 измерительной рамки 1 вместе с резонансным конденсатором 2 образуют измерительный резонансный контур (фиг. 2), настроенный на частоту вращения. Группа подвижных пластин 4 и группа неподвижных пластин 5 образуют переменные параметрические конденсаторы связи 10 и 11. Инду.ктивность 12 неподвижной катушки совместно с конденсатором 7 образуют выходной колебательный контур, настроенный на разИзобретение касается магнитных измерений и может быть использовано в качестве высокочувствительного и точного магнитометра в геофизике, геологии, для обнаружения ферромагнитных тел и т. п. Известны магнитометры, состоящие из вращающегося трансформатора, в котором на одном валу вместе с измерительной рамкой укреплена первичная обмотка вращающегося трансформатора, соединенная последовательно с рамкой. С этой обмоткой индуктивно связана вторичная обмотка вращающегося трансформатора. При вращении рамки в измеряемом магнитном поле на ее зажимах образуется ЭДС, которая создает в первичной обмотке переменный ток, трансформируемый во вторичную обмотку, что и обеспечивает бесконтактный съем полезного сигнала (11, Однако такие магнитометры имеют низкую чувствительность. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности. Эта цель достигается тем, что магнитометр, содержащий измерительную рамку, укрепленную на валу, связанном с электромотором, и неподвижную катушку, снабжен параметрическим конденсатором связи, выполненным в виде двух групп укрепленных на валу подвижных пластин, подключенных к выводам изме(51) N Кл.2 С 01R 33/00 576551 и()сть !астот 0<1))(1 Ale t)и1!сско! (! Изл1сисии!! см к«стп конденсат«ро!! 1Î, 11 ll частоты нраще1 1 1li1. М11гиипомс! р работа(т сл(дуlollilllvl «бри:юм. В рамке 1, вращающейся в измеряемом магии гном поле, иидуцируется по закону индукции ЭДС, амплитуда которой равна е = р,Н,ЯУ1Ц, г де (((! — магнитная постоянная; Н(! — напряженность измеряемого магнитного поля; S — площадь рамки; W — число витков рамки; в=22(1 — угловая частота вращения рамки. Под влиянием этой ЭДС в контуре, состоя(цсм из конденсатора 2 и иидуктивности 9 рамки 1, возникаст ток с частотой f. Этот ток максимален, если контур настроен в резоиаис иа частоту вращсиия. Рассмагрпвасмый ко(игур связан с выходным контуром, состоящим из индуктивности 12 неподвижной катушки и резонансного конденсатора 7, через два переменных конденсатора 10 и 11, конструктивно выполненных так, что частота f, с которой происходит изменение емкостей конденсаторов 10 и 11 в целое число раз превосходит частоту f. Выходной контур, состоящий из индуктивности 12 и конденсатора 7, настроен на разностную частоту. Как известно в такой системе осуществляется регенеративное параметрическое усиление мощности сигнала. Ток выходного контура (I), состоящего из индуктивности 12 и конденсатора 7, равен 2 (? о,5е mcQ1 Q1 Q2 ™c r2 4 где Ql — добротность измерительного резонансного контура, состоящего из индуктивности 9 и конденсатора 2; Q2 — добротность выходного контура, состоящего из индуктивности 12 и конденсатора 7; т, — коэффициент модуляции емкости конденсаторов связи 10 и 11. тах rnln С вЂ” С 22C = Стах + Q1 Q2 mc 2 — .-1 возможно усиление тока I и, следовательно, мощности сигнала. ЯА2!ПС 10 При наступает самовозбуж4 дспие генератора. Следует отметить, что при QLQ2mc 15 резко сужается полоса иропускания системы, что в значительной мере снижает возможные и«мехи, и пали и!с параметрического усиления иозв(1ляет ирсобразова!1 в иапря2кенпс на вы20 ходиом контуре вссьма слабые магнитные поля. Из изложенного следует, что данное магнитометрическос устройство сочетает в себе преобразоватсль и параметрический усилитель. 25 При тщательном выполнении механического привода в таком устройстве может быть получен такой же порог чувствительности по постоянному полю, какой может обеспечить пассивная индукционная антенна с параметриче30 ским усилителем на частоте вращения. Применение таких приборов при измерении постоянных и медленно меняющихся полей позволит существенно поднять точность этих измерений и улучшить пороговую чувствительность магЗ5 нитометричсских устройств. Формула изобретения Магнитометр, содержащий измерительную рамку, укрепленную на валу, связанном с 40 электромотором, и неподвижную катушку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, он снабжен параметрическим конденсатором связи, выполненным в виде двух групп укрепленных на ва45 лу подвижных пластин, подключенных к выводам измерительной рамки, и двух групп неподвижных пластин, подключенных к выводам неподвижной катушки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ю. В. Афанасьев и др. Магнитометрические преобразователи, приборы и установки, Л., «Энергия», 1972, с. 57. 576551 Фиг, 1 л Фиг. 2 Составитель Е. Данилина Корректор Е. Хмелева Техред А. Камышникова Редактор Н. Каменская Подписное Типография, пр. Саиуиоьа, 2 Заказ 2290/16 Изд. № 512 Тираж 1109 11ПО Государствепиого комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4 5
