Магнитометр

 

Союз Советски к

Социаяистичесии к

Ресяубяии

О П И С А Н И Е ()866514

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 29.12.79 (2! ) 2873988/18-21 (5 ) Я. Кд.

G 01 Я 33/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (юеударстеенный квинтет

Опубликовано 23.09.81 .. Бюллетень М 35 яв делам наобретеннй н еткрытнй (53) УДК 621.317, . 44 (088.8) Дата опубликования описания 23.09.81 г у

В. F. Ефремов и Ри-Бак-Сон (72) Авторы изобретения

Педьневостонный ордена Трудового Крен ого Знеыена политехнический институт им. В. В. Куйбяянева (71) Заявитель (54 ) МАГНИТОМЕТР

Изобретение относится к магнитометрам, предназначено для прецизионных измерений магнитных полей в широком диапазоне частот и может быть использовано для существеннОго повышения точности работы К8К уже имеющейся магнитометри5 ческой аппаратуры, так и вновь разрабатываемой.

Известен магнитометр, содержащий источник тока, датчик Холла с концентрато1О рами магнитного поля и усилитель выходных сигналов датчика, каскадно связанные между собой, а также катушку компенсации. Катушка служит для компенсации части магнитного поля, причем остаток компенсации воспринимается тем .же из мерительным трактом в виде датчика и усилителя Pl).

Однако этот магнитометр имеет низ20 кую помехоустойчивость. Так, шумы концентраторов, датчика Холла и источника питания беспрепятственно проходят на выход усилителя, ограничивая тем самым

2 точность измерений и нижний порог чувствительности магнитометра.

Цель изобретения — повышение точности магнитометра.

Эта цель достигается тем, что в магнитометр, содержащий датчик Холла с концентраторами магнитного поля, к выходу которого подключен усилитель, а также обмотку компенсации, дополнительно введен частотно-избирательный фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - с обмоткой компенсации. Кроме того, частотно-избирательный фильтр выполнен режекторным.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Магнитометр содержит каскадно связаннйе между собой источник 1 питающего

I тока, датчик 2 Холла с концентраторами . 3 магнитного поля, усилитель 4, частотноизбирательный фильтр 5 и обмотку 6 компенсации. Датчик 2 Холла, концентраторы 3 и обмотка 6 компенсации связаньт индуктивно (по магнитному полю). При

6814

3 86 этом в качестве фильтра 5 здесь может фигурировать фильтр верхних частот (простейший вариант выполнения). Однако для многих сфер применения магнитометра предпочтительно, чтобы фильтром обеспечивалась селекция не только шумов выше частотного диапазона полезного сигнала, но и шумовых сигналов более низкочастотных, чем выбранная для измерения полезного сигнала полоса. Этому более совер- шенному варианту магнитометра и соответствует выполнение фильтра 5 в виде режекторного фильтра с режекцией полосы частот, выбранной для приема полезного сигнала.

Устройство работает спедующим образом.

При воздействии магнитного поля на датчик 2 Холла, который питается от источника 1, на выходе датчика появляется полезный сигнал, который через усилитель 4 поступает на выходе магнитометра, Вместе с полезным сигналом на выход попадают и шумы источника 1, концентраторов 3, датчика 2 Холла и усилителя 4.

Из-аа нелинейности измерительного такта шумы взаимодействуют между собой и с полезным сигналом. Это взаимодействие появляется в виде сложных взаимных спектральных преобразований. B простейшем случае полезный сигнал претерпевает биения с более высокочастотным шумом (случай мультипликативной помехи).

Поэтому в предлагаемом магнитометре шум, лежащий выше (а в предпочтительном варианте устройства и ниже) по частоте от спектра полезного сигнала выделяется частотно-избирательным фильтром

5, после этого сигнал подается с обратным знаком (т.е. с целью вычитания) через обмотку 6 на вход магнитометра.

B случае использования в качестве фильтра 5 только фильтра верхних частот, подавлению подлежат лишь шумы, лежащие выше по частоте, чем спектр измеряемого поля, что соответствует упрощенному, но целесообразному для ряда задач случаю реализации устройства (ориентированному на измерение постоянных и квазипостоянных магнитных полей).

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства определяются его простотой реализации и универсальностью, возможностью использования в магнитометрах других типов в качестве приставки-шумоподавателя. Для многих сфер применения предлагаемое устройство дает выигрыш по чувствительности изме рений на два-три порядка по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

1. Магнитометр, содержащий датчик

Холла с концентраторами магнитного поля, к выходу которого подключен усилитель, а также обмотку компенсации, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно зо введен частотно-избирательный фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — с обмоткой компенсации.

2. Магнитометр по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что частотно-иэбира35 тельный фильтр выполнен режекторным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

% 419819, кл. С 01 R 33/02, 1974.

ВНИИПИ Заказ 8073/69

Тираж 73 5 Подписное

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