Цифровой феррозондовый магнитометр

Авторы патента:

G01R33/02 - измерение направления или напряженности магнитных полей или магнитных потоков (G01R 33/20 имеет преимущество; измерение направления или напряженности магнитного поля земли для целей навигации или съемки G01C; для разведки, для измерения магнитного поля земли G01V 3/00)

Союз Советских

Социалистических

Республик 1111842657

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕПЬСУ ЗУ (61) Дополнительное к авт. свяд-в ; (22) Заявлено 261079 (21) 2831069/1 8- 21 (1)М (Л

G 01 R 33/02 с присоединением заявки Й9 (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (1 (53) УДИ 621. 317. ,44 (088. 8>

Опубликовано 300681.Бюллетень И

Дата опубликования описания 3006„8 . (?2) Авторы изобретения

В.И.Аронов, В.П.СОланенка и Г.Г.Вычка=Особое конструкторское бюро технологи I =Q;IQI кибернетики Ленинградского политехнического института им. М.И.Калинина (?1) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФЕРРОЗОНДОВЫЙ МАГНИТОМ ТР

Изобретение относится к магкитныг, измерениям, в частности к ферразанда вым магнитаметрам.

Известны ферраэандовые цифровые магнитометры, содержащие преобразователь напряженности магнитного поля в электрический сигнал, пороговые устройства и цифровой источник компенсирующего поля (11 .

Недостатком известных магнитаметров является их узкий частотный диапазон.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является магнитометр, который содержит феррозонд с компенсационной обмоткой, аналоговый преобразователь, пороговое устройство, дискриминатор знака и источник компенсирующего поля, причем входы порогового устройства и дискриминатора знака подключены к. выходу аналогового преобразователя, а их выход вЂ” ко входам источника компенсирующего поля,,аналоговый выход которого соединен с компенсационной обмот кой феррозонда (2) .

Недостаток известного магнитометра вЂ” узкий частотный диапазан,расширить который при сохранении величины динамического диапазона невоэмож- ЗО ка беэ ухудиег:11:-:: та .;кости магнитометoа.

ЦЕЛ I 11: â€”,О : " . =! i !,i я -" ра Си111рЕКИЕ Час таткага диагпаэака магкитаметра за счет увел1 чекг. я б ст13адействия IipH саг;гак екик .-.;ОО1;а-, та -кас1.11 в шираДЛ я- дас -":l:!; ... r., Как аКК ОЙ 1 Ыгн В циф ОвОЙ магк . Гсг .етр сОдержащий фер р О Э О К д C К а М П гз 1-, С а 1) 11 О К К ОЙ О б 1.".О Т К Ой, паследа13ател=... =-. QQà,II!iíiííQé с аналоговым преабраэ О-;-ú;ò=c.-.õì, выход которога подключен ка ExQ:Ió паравага элемекта и дискркгвгкатара знака, выходы которых саедк.-.е1-ь; сo входам источника кампенсир) ющега паля, а выход паследкега саедикс11 с кампексацианкой обмоткой Ферраэакга, введен пад. лючекный к выходу аналогового преобразователяя ак алОГО" цифровой преабра

B f=I rI1I Q.rI I:. т E i Ь К Ы и 5 JI Q K которого саедккекы с выходами источника кампекс11ругсщега поля и аналогоцифрового преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема цифра вЂ :.QãQ магкитаглетра.

Магнитометр содержит ферразонд 1 с кампексациаккай обмоткой, аналоговый преобразователь 2, пороговый элемент 3, дискриминатор 4 знака, источ842657

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5090/53

Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 ник 5 компенсирующего поля, аналогоцифровой преобразователь б и вычислительный блок 7. Магнитометр работает следующим образ ом.

В ныхода аналогового преобразователя 2 сигнал подается на входы поро гово "0 элемента 3, дискримичатора 4 эн ака и ан алого-цифрового преобразонателя 6. В дискриминаторе 4 знака определяется знак измеряемого поля.

Если выходной сигнал аналогового преобразователя 2 превышает порог срабатывания порогового элемента 3, то с аналогового ныхода источника 5 компенсирующего поля задается в компенсационную обмотку феррозонда 1 возраста- 15 ющий или убывающий н зависимости от знака измеряемого поля ступенчатый ток, создающий н феррозонде 1 магнитноее поле, н апр авл ен н ое проти вопол ожно магнитному полю, напряженность 20 которого измеряется. Работа источника

5 компенсирующего поля прекращается, когда сигнал на выходе аналогового преобразователя 2 станет меньше поро. га срабатывания порогового элемента 25

3, и н регистре источника 5 компенсирующего поля фиксируется число N 1 ступенек компенсирующего тока. Остаточный выходной сигнал аналогового преобразователя 2, соответствующий разности напряженностей измеряемого и компенсирующего полей, преобразуется н аналого-цифровом преобразователе 6 в число N 2. Числа N 1 и N 2, зафиксированные в регистрах источника 5 компенсирующего поля и аналогоцифрового преобразователя 6 соответственно, подаются с их.знаками в вычислительный блок 7, где по Формуле

4О =э9Р ф(шва М +б п й-е1Рй 2. mod é3) определяется число N, соответствующее измеряемой напряженности магнитного поля. Структура вычислительного блока 7 определяется приведенной выше формулой.

В предлагаемом магнитометре источник компенсирующего поля вырабатывает 252 ступеньки компенсирующего то-, ка, каждая иэ которых соответствует напряженности магнитного поля 25бгамм.

Кроме того, благодаря введению аналого- цифрового преобразователя и вычислительного блока более чем на порядок расширяется частотный: диапазон при сохранении высокой точности измерений в широком динамическом диапазоне; в результате повышения величины ступеньки компенсирующего тока значительно уменьшается количество переключателей в источнике компенсирующего поля, что приводит к увеличению надежности и уменьшению габаритов магнитометра в целом.

Использование предлагаемого магнитометра в измерительной технике позволяет измерять с нысокой точностью напряженность магнитных полей в более широком частотном диапазоне, а в соответствующих системах автоматического управления существенно повысить их быстродействие.

Цифровой феррозондовый магнитометр, содержащий ферроэонд с компенсационной обмоткой, последовательно соединенной с аналоговым преобразователем, выход которого подключен ко входу порового элемента и дискриминатора знака, выходы которых соединены со входом источника компен"ирующего поля, а выход последнего соединен с компенсационной обмоткой феррозонда, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введен подключенный к выходу аналогового преобразователя аналогоцифровой преобразователь и вычислительный блок, входы которого соединены с выходами источника компенсирующего поля и аналого-цифрового преобразователя ° .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Семенов Н.N. Яковлев Н.И. Цифроные феррозондовые магнитометры.Л., Энергия, 1978.

2. Benjamin С.К.,Share R.Ñ., A. Magnetic FieId Instrument for the ОСО-Е

Faceeraft.,IEEE, Transactions on

NucIear Science ° VOS NS-13, 1966, N 6, dec.

Похожие патенты:

Термомагнитомер // 842656

Магнитомер с записью цифровойинформации // 842655

Магнитошумовой датчик // 842654

Способ измерения напряженностимагнитного поля // 842653

Способ измерения магнитных полей // 842652

Датчик градиента магнитного поля // 842651

Устройство для измерения магнитнойиндукции // 842650

Способ измерения напряженностимагнитного поля // 842649

Цифровой измеритель магнитного поля // 842648

Электромагнитный датчик,чувстви-тельный k изменению магнитногополя // 841610

Магнитометр // 2100819

Изобретение относится к магнитометрам и может быть использовано для измерения напряженности магнитного поля и вектора магнитной индукции в науке, промышленности, медицине

Феррозондовый магнитометр // 2103703

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров магнитного поля на основе феррозондов

Устройство для измерения магнитных полей // 2118831

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым бортовым навигационным магнитометрам

Устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (его варианты) // 2119171

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения положения объекта в системах управления

Магнитометр (варианты) // 2124736

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магниторазведке для поиска полезных ископаемых, в навигации для определения координат судна, в аварийно-спасательных работах, например, для определения местоположения намагниченных тел, в частности затонувших судов, самолетов и т.д

Устройство для измерения магнитных полей // 2124737

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым магнитометрам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли (МПЗ)

Магнитометрическое устройство для определения углового положения тела (его варианты) // 2130619

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения угловых величин в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза // 2132638

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в тканях и органах человека // 2132639

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии и предназначено для локализации инородных ферромагнитных тел при хирургическом извлечении их из тканей человека, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела при малотравматичных операциях // 2132640