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 Советскнн

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ЙЗОВРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (ti>875317 (6l) Дополнительно, н авт. с вид-ву (22) Заявлено 27,02.80 (21) 288д94су18- ц1 с присоединением заявки М (51)М. Кл.

Я 01% 33/02

9враретанны6 квинтет

CCCP ае делан неееретеннй н Фтнрытнй (23) Приоритет (53) УДК 621.317.

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень М 39 (7l) Заявитель

Институт электроники АН Белорусской ССР (S4) МАГНИТОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике, в частности предназначается для измерения (осциллографирования} импульсных магнитных полей и токов по их магнитным полям рассеяния.

Известен магнитометр, содержащий компенсационную катушку из нескольких витков, расположенных непосредственно на плоскости датчика Хоппа по его пери:метру и широкополосный усилитель, ко, входу которого через компенсационную

t0 катушку подключены .сигнальные электроды датчика Холла. Катушка подключена с цепью компенсации ЭДС паводок в выходной цепи датчика Холла. Компенсация.на

BoQoE IlpoltcxoQHT за счет тогор что напри жение с этой обмотки поступает в противофазе с напряжением наводки на вход усилитпя D3

Недостатком данного устройс ва является низкая точность измерения изюа большого уровня собственных шумов и паводок на выходе магнитометра. Первое обусловлено применением широкопопоснм о усилителя, второе - трудностью практкчеокого осуществления компенсации паводок на подводы к датчику Холла при помощи одной компенсационной катушки, так как в широкой полосе частот начинают сказыватьса трудноучитывающие паразитные распределенные параметры выходной цепи датчика Холла, имеющие индукционный и емкостной характер.

Мель изобретения - повышение точности.

Поставленная цепь достигается тем, что в магнитометр, содержащий блок пн» тания, aimoa которого подключен к токовым электродам братчика Холла, обмотку компенсации и усилитель, введены индутс ционный датчик, резистор и конденсатор, при этом вход усилителя подключен через конденсатор к его выходу, а через поспедовательно соединенные резистор, индук ционный датчик и обмотку компенсациик сигнальным электродам датчика Холла.

На чертеже показана блок-схема пред лагаемого магнитометра.

875317

Магнитометр содержит датчик 1 Холла, блок 2 питаиця датчика Холла, обмотку

3 компенсаций индукционный датчик 4, резистор 5, и конденсатор 6, представшпощие цепи обратных связей усилителя 7.

Токовые электроды датчика Холла соединены с блоком 2 питания. Сигнальные электроды датчика Холла через последовательно соединенные обмотку 3 компенсации,. индукционный датчик 4 и резистор 5 под- >>> ключены по входу усилителя 7. Вход усилителя 7 через конденсатор 6 соединен с его выходом.

Магнитометр работает следующим образОМ. 15

Измеряемое магнитное поле наводит в индукционном датчике 4 ЭДС индукции.

Это же измеряемое магнитное поле, воздействуя на датчик 1 Холла, создает

ЭДС Холла. Так как тракт усиления пред-. gg ставляет собой линейную систему, в результате произойдет суммирование этих напряжений. Тогда напряжение на выходе усилителя 7 запишется в виде

25 зо Формула изобретения.Магнитометр, содержащий блок лита-, ния, выход которого подключен к токовым электродам датчика Холла, обмотку компенсации и усилитель, о т л н ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью повышении точности, в него введены индукционный датчик, резистор и конденсатор при этом вход усилителя подключен через конден4р сатор к его выходу, а через последовательно соединенные резистор, индукцион- . ный датчик и обмотку компенсации - к сигнал»ным электродам датчика Холла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Афанасьев 10. B., Студенцов Н. 8., Шелкин А. П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., "Энергия", 1972, с. 13, 203.

I где Й > - постоянная Холла;

- ток питания датчика 1 Холла; ,Мо - магнитная постоянная;

H - напряженность магнитного поas)

Ао - коэффициент усиления усилителя 7 с разомкнутой петлей обратной связи:

c3 вЂ” толщина пластины датчика 1

Холла;

< - (

1Д - число витков индукционного датчика 4;

- сопротивление резистора 5;

С - емкость конденсатора 6, Таким образом, при Ти=бФ/Rgb прйнципиально обеспечивается неограниченная полоса пропускания магнитометра при ограниченной полосе пропускания усилителя 7, охваченного обратной связью.

Полоса пропускания этого усилителя на уровне 0,7 определяется частотой среза

W> и рассчитывается по формуле

Начиная с этой частоты, частотная характеристика интегрирующего усилителя (усилителя 7, охваченного обратной связью) падает со скоростью 6>=.>5/ос.1 . Таким образом, недокомпенсированная обмоткой

3 компенсации, наводка на датчике 1 Холла претерпевает дальнейшее ослабление, благодаря чему погрешность от наводки остается постоянной по диапазону частот. .Магнитометр может применяться в ядерной физике при исследованиях пучков заряженных частиц, исследованиях плазмы, исследованиях различного рода разрядов, сОпрОвОждающихся магнитными ПОлями (ядерном взрыве) .

Макеты подобного рода магнитометров измеряли импульсные магнитные поля в полосе 0-50 мГц.

: 875317

Составитель В. Новожилов

Редактор Г. Волкова Техред A. Савка Корректор В.Синицкая

Ьщаэ 9327/71 Тираж 735 Подписное

BHHHPH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открЫтий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Магнитометр // 873170

Магнитомодуляционный датчик // 871105

Способ определения параметров магнитных полей // 868659

Устройство для измерения напряженности переменного магнитного поля // 868658

Устройство для возбуждения феррозондов и магнитных усилителей // 868657

Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл // 868656

Устройство для измерения вектора магнитной индукции // 868655

Устройство для фиксации момента пересечения линии створа // 868654

Датчик градиента магнитного поля // 866515

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