Стабилизатор напряженности магнитного поля

 

<»» т -;», ; но- хф. .иц ъ,-; r к:. л: г-, ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»688883

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Лополнигельлтое к авт. саидву— (22) Заявлено 10.05.78 (21) 2613720/18-21 с присоединением заявки Ав— (23) П,риоритет— (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень ¹" 36 (51)М.Кл G 01 RЗЗ/08

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) (45) Дата опубликования описания 01.)0.79 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Б. И, Румянцев и С. С. Александров (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах, связанны.; с автоматическим уцравлснием и контролем параметров магнитных систем. 5

Известны устройства для стабилизации магнитного поля, которые содержат самогенерирующий парорубидиевый магнитомегр, состоящий из датчика магнитометра, усилителя и цепи обрагной связи, фазовый 1О дискриминатор, опорный генератор стабилизирующего поля,,кольцо обратной связи и образцовую (стабилизируемую) магнитную систему.

С выхода магнитометра частота пере- 15 менной ЭДС, пропорциональная напряженности маппитного поля Н, +Hp, где Hp— стабилизируемый уровень магнитного поля, а ̈́— уровень помехи, сравнивается в фазовом дискриминаторе с частотой опорно- 2О го генератора стабилизируемого поля „=уН„. В зависимости от величины расстройки этих частот формируется управляющий сигнал Н, в кольце обратной связи, позволяющий стабилизировать поле в об- 25 разцовых кольцах на определенном уровне Н, (1).

В качестве недостатков такого стабилизатора следует указать на временную нестабильность парорубидиевого магнитометра из-за внешних воздействий, а также на необходимость знать при составлении схемы измерения магнитного поля форму суммарной кривой сигнала в области максимума, асимметрию кривой и показатели максимальной крутизны. Кроме того, он не позволяет поддерживать заданную неоднородность поля в магнитной системе, так как при стабилизации напряженности поля в образцовой магнигной системе путем сравнения частоты прецессии с частотой опорного генератора обеспечивается поддержание лишь абсолютного значения поля и не учитывается его градиент.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряженности магнитного поля, содержащем последовательно соединенные датчик магнитометра, усилитель и фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу опорного генератора, и образцовую магнитную систему, связанную с выходом фазового дискриминатора, датчик;магнитометра выполнен в виде датчика ядерно-прецессионного магнитометра и снабжен магнитной системой коррекции, расположенной на образцовой магнитной системе, блоком управления и последовательно подключенными к выходу усилителя де688883

15

ЬН„+ХН1= ХНО, 20

50 а„= ",ЬН, принятый во модулятором, фазовым дискриминатором коррекции и опорным генератором коррекции, подключенным к второму входу фазового дискриминатора коррекции, причем выход последнего соединен с магнитной системой коррекции, а блок управления — с входами датчика ядерно-дрецессионного магнитометра и опорных генераторов стабилизируемого поля и коррекции.

На чертеже представлена структурная схема стабилизатора напряженности магнитного ноля.

Она содержит демодулятор 1, опорный генератор 2 стабилизируемого поля, датчик

3 магнитометра, усилитель 4, фазовый дискрими натор 5, образцовую магнитную систему 6, опорный генератор 7 коррекции, фазовый дискриминатор 8 коррекции, магнитную систему 9 коррекции и,блок 10 управления.

Размещая датчик 8 магнитометра на продольной оси образцовой магнитной системы 6, снабженной магнитной системой 9 коррекции, и контролируя неоднородность ,не далее чем на границе сферы, ценар которой находится в начале координат, а радиус равен расстоянию от начала координат до ближайшего токоведущего проводника, представляется возможным, изменяя ток в корректирующих обмотках магнитной системы коррекции, поддерживать заданную неоднородность магнитного поля в образцовой магнитной системе 6.

Работа устройства состоит в следующем.

С ядерно-прецессионного датчика 8 (ЯПД) снимается сигнал прецессии в виде переменной ЭДС, частота несущей а „которого пропорциональна величине напряженности магнитного поля в системе, где установлен ЯПД, т. е, H<+H,. При этом со„= 1Н„+",Н,. Частота огибающей сигнала прецессии пропорциональна неоднородности стабилизируемого поля в объеме ЯПД, т. е.

v — гиромагнитное отношение протона; где ЛН вЂ” неоднородность магнитного поля на длине образца.

Сигнал прецессии через усилитель 4 поступает: во-первых, на вход фазового дискриминатора 5, где частота несущей сигнала сравнивается с частотой опорного генераторр а,2 ста билизируемого поля и значение тока, пропорциональное их разности, подается в образцовую магнитную систему 6, где создает напряженность магнитного поля равную Н„; во-вторых, на вход демодулятора 1, в котором выделяется частота модуляции огибающей сигнала прецессии со,.

Эта частота сравнивается на фазовом дискриминаторе 8 коррекции с частотой опор ного генератора 7 коррекции а„„=1ЬН„ где ЛН, — допустимое значение неоднородности поля в объеме ЯПД, и значение тока, пропорциональное их разности, подается на соответствующую корректирующую обмотку магнитной системы 9 коррекции. Этим обеспечивается создание такого корректирующего магнитного поля ЛН.„которое позволяет выполнить равенство т. е. обеспечить поддержание допустимого значения неоднородности поля в образцовой магнитной системе.

Управление во времени работой ЯПД и опорных генераторов осуществляет блок 10.

Формула изобретения

Стабилизатор напряженности магнитно. го поля, содержащий последовательно соединенные датчик магнитометра, усилитель и фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу опорного генератора,и образцовую магнитную систему с выходом фазового дискриминатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в нем датчик магнитометра выполнен в виде датчика ядерно-прецессионного магнитометра и снабжен магнитной системой коррекции, расположенной на образцовой магнитной системе, блоком управления и последовательно подключенными к выходу усилителя демодулятором, фазовым дискриминатором коррекции и опорным генератором коррекции, подключенным к второму входу фазового дискриминатора коррекции, причем выход последнего соединен с магнитной системой коррекции, а блок управления — с входами датчика ядерно-прецессионного магнитометра и опорных генераторов стабилизируемого поля и коррекции.

Источник информации, внимание при экспертизе:

1. Сборник «Геофизическая аппаратура», вып. 49, 1972, с. 19 — 21.

688883

Составитель Е. Данилина

Техред Н. Строганова

Корректор И. Симкина

Редактор Е. Караулова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 857/1075 Изд. Хз 540 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д, 4/5