Магнитометр

 

Изобретение относится к геофизике , а именно к устройствам для магнитных измерений, и предназначено для использования при проведении измерений геомагнитного поля. Целъ изобретения - по зышение точности. Магнитометр содержит магнито-.уверительный блок с частотным выходек, программное устройство, эталонный генератор , формирователь меток, счетчик меток, RS- триггер, периодомер, цифровой вычислитель, соединенный с регистратором результгтов измерений, а также последовательно соединенные буферное ЗУ и блок управления буферной памяти, дополнительный триггер и распределитель импульсов Программное устройство подключено своими выходами к входу магниточувствительного блока и первому входу формирователя меток, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты. Выход магниточувствительного блока подключен к входу установки RS-триггера, вход сброса которого соединен с выходом счетчика меток, подключенного входом к ы /ходу формирователя меток. Выход RS-триггера соединен с первым входом периодомера, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а третий вход подключен к выходу магниточувствительного блока. Блок управления памятью подключен первым входом к выходу пе- , вторым входом - к второму выходу цифрового вычислителя. Дополнительный триггер подключен первым входом к выходу магниточ/вствьгельного блока, вторым входом к выходу формирователя меток, а выходом - к четвертому входу периодомера, и первому входу распределителя импульсов, подклю онного своим вторым входом к выходу генератора эталонной частоты, первым выходом - к пятому вхспу периодомера , вторым входом - к третьему входу Олока управления памяти и третьи. выходом - к второму гходу буферного ЗУ Отсчет числа периодов эталонной частоты и периодов прецессии внутри интервала измерения позволяет уменьшить на порядок погрешность отсчетов периодов эталонной частоты при снижении их разрядности на два порядка. Снижение раз; (дности отсчетов и их накопление в буферном ЗУ обеспечивают ускорение передачи информации в вычислитель и позволяют производить передачу один раз в цикле измерения, тем самым повысить точность измерения без снижения быстродействия . 1 ил , с S (Л о ю к 00 & й&

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU, 1 22 66 А1 (5l)5 С О1 Ч 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ сии внутри интервала измерения позволяет уменьшить на порядок погрешность отсчетов периодов эталонной частоты при снижении их разрядности на два порядка. Снижение раз; адности отсчетов и их накопление в буферном

ЗУ обеспечивают ускорение передачи информации в вычислитель и позволяют производить передачу один раз в цикле измерения, тем самым повысить точность измерения без снижения быстродействия. 1 ил. госуд@ ственный Комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4652925/25 (22) 22.02.89 (46) 23.01.91. Бюл. У 3 (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" (72) Б.И. Смирнов и Н.Б„ Клепер (53) 550.83(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 405097, кл. С Ol Ч 3/14, 1973.

Авторское свидетельства СССР

Ф 1245108, кл . С Ol Ч 3/ .4, 1984. (54) МАГНИТОМЕТР (57) Изобретение относится к геофизике, а именно к устройствам для магнитных измерений, и предназначено для использования при проведении измерений геомагнитного поля. Цель изобретения — повышение точности.

Иагнитометр содержит магнита-.увствительный блок с частотным выходом, программное устройство, эталонный генератор, формирователь меток, счетчик меток, RS- триггер, пернодомер, цифровой вычислитель, соединенный с регистратором результатов измерений, а также последовательно соединенные буферное ЗУ и блок управления буферной памяти, дополнительный триггер и распределитель импульсов. Программное устройство подключена своими выходами к входу магниточувствительного блока и первому входу формирователя меток, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты. Выход магниточувствительного блока подключен к входу установки RS"òðèããåðà, вход сброса которого соединен с выходом счетчика меток, подключенного входом к выходу формирователя меток, Выход RS-триггера соединен с первым входом периодомера, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной ч ас таты, а тре тий вход подключен к выходу магниточувствительного блока. Блок управления памятью подключен первым входом к выходу пе" риодомера, вторым входом — к второму выходу цифрового вычислителя. Дополнительный триггер подключен первым входам к выходу магниточувствигельнаго блока, вторым входом к выходу формирователя меток, а выходом — к четвертому входу п- риодомера, и первому входу распределителя импульсов, падклю:нного своим вторым входом к выходу генератора эталонной частоты, первым выходом — к пятому входу периодомера, вторым входом — к третьему входу блока управления памяти и третьи. выхог.ом — к второму гходу буферного ЗУ. Отсчет числа периодов эталонной частоты и периодов прецес1622866

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к устройствам для магнитных измерений, и предназначено для использования при прове5 дении измерений геомагнитного поля.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Магнитометр содержит магниточувствитепьный блок 1, программное устройство 2, генератор 3 эталонной частоты, формирователь 4 меток, RS-vpgrrep 5, счетчик 6 меток, периодомер 7, цифровой вычислитель 8, регистратор

9, дополнительный триггер 10, распределитель 11 импупьсов, блок 12 управления памятью, буферное запоминающее устройство (ЗУ) 13..

Магнитометр работает следующим образом.

В исходном состоянии RS-триггер 5 и дополнительный триггер 10, счетчик периодов эталонной частоты и счетчик периодов сигнала прецессии периодомера 7, а также счетчик 6 меток находятся в нулевом состоянии. Программное устройство .2 вырабатывае сигнал начала измерения, выходной сигнал магниточувствительного блока 1 устанавливает RS-триггер 5 в единичное состояние. Одновременно программное устройсгво 2 запускает формирователь 4 меток, который своим выходным сигналом устанавливает дополнительный триггер 10 в единичное состояйие, разрешая прохождение сигнала с выхода генератора эталонной частоты 3 на вход счетчика периодов

40 эталонной частоты периодомера 7. Ближайший, следующий за меткой, отрицательный фронт сигнала прецессии сбрасывает дополнительный триггер 10 в нулевое состояние, запрещая прохож45 дение сигнала эталонной частоты.

Триггер 10 запускает распределитель

11 импульсов. На выходе распределителя 11 импульсов вырабатываются две серии сдвинутых друг относительно

50 друга импульсов. На выходе распределителя 11 импульсов, подключенного к входу буферного ЗУ 13, вырабатывается серия импульсов записи информации, поступающей ка входы данных буферного

ЗУ 13. На выходе, подключенном к ке55 риодомеру 7, вырабатывается импульс, сбрасывающий в куль счетчик периодов эталониои частоты периодомср» 7 rrar.ле окончания записи в буферном ЗУ 13, содержащейся на его выходах информации. После формирования необходимоzo числа импульсов распределитель

1l импульсов вырабатывает один импульс, который сбрасывает в нуль счетчик периодов эталонной частоты перчодомера 7. При формировании каждой метки этот процесс повторяется.

Выходной сигнал формирователя 4 меток переключает счетчик 6 меток, коэффициент пересчета которого равен расчетному числу меток в интервале измерения, Это число хранится в памяти цифрового вычислителя 8.

Сигнал. переполнения счетчика 6 мегок устанавливает на выходе RS-триггера

5 потенциал, при котором B момент поступления ка вход сброса отрицательного фронта сигнала прецессии RSтриггер 5 перебрасывается в нулевое состояние, запрещая прохождение периодов сигнала прецессии. На этом этап подсчета числа периодов эталонной частоты между моментом прихода метки и фронтом сигнала прецессии и числа периодов сигнала прецессии заканчивается, К этому моменту в буферном ЗУ 13 записана следующая информация. Каждой i-й метке поставлено н соответствие число периодов эталонной частоты ДН,укладывающихся между меткой и ближайшим фронтом сиги;ла прецессии, и прошедшее с начала отсчета дo соответствующей метки число периодов сигнала прецессии и;

После записи последней серии отсчетов буферное ЗУ 13 вырабатывает сигнал, по которому цифровой вычислитель 8 начинает считывать информад;ю, вырабатывая сигнал синхронизации после приема каждого байта. Сигнал сикхронизации обеспечивает установку адреса для буферного ЗУ 13, обеспечивая таким образом прием информации в цифровой вычислитель 8 в порядке, обратном процессу записи в буферное

ЗУ 13. По окончании перезаписи информации в цифровой вычислитель 8 засакчивгется первая стадия процесса измерения значения индукции магнитного поля и начинается вторая стадия — вычисление значения этой величиы:1 по значениям накопленных отлетов и содержащимся в постоянной памяти цифроно о вычислителя 8 значениям период;-. следования, меток времени и числа выборок. Цифровой вычис 6 6

5 16228 литель 8 вычисляет среднее значение периода сигнала прецессии Т, а за

ЧР теи вычисляет значение обратной величины периода, т.е. частоты сигнала прецессии, которая после умножения

5 на коэффициент пропорциональности равна индукции в цифровом коде. Полученный результат записывается в регистратор 9.

Устройство позволяет уменьшить разрядность каждого остчета $ N; . Значение »; не превышает числа периодов эталонной частоты, укладывающихся в одном периоде сигнала прецессии. Pasрядность отдельных отсчетов, над которымн осуществляются операции пересылок в буферное ЗУ l3 и затем в цифроной вычислитель 8, существенно меньше разрядности выборки. Устройство Ю позволяет также обеспечить запись отсчетов во внутреннюю память цифрового вычислителя 8 один раэ за цикл изиерения, тем самым освободить цифровой вычислитель 8 от прерываний в процес- 25 се накопления отсчетов.

Уменьшение разрядности о"счетов и одиократность прерывания цифрового вычисления для приема информации позволяет снизить погрешность отсчетов 3О и сократить время на переэж:ись значений отсчетов во внутреннюю память цифрового вычислителя 8, что повышает его производительность и точность вычисления периода без уиеньшения быстродействия.

35 формула изобретения

Магнитометр, содержащий магниточувствительный блок с частотным Выхо 4g дом, програииное устройство, генератор эталонной частоты, формирователь меток, счетчик меток, RS-триггер, периодомер и цифровой вычислитель, соединенный с регистратором, в коч ором программное устройство подключено своими выходами к входу магниточувствительного блока н первому входу формирователя меток, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход магниточувствительного блока подключен к входу установки RS-триггера, вход сброса которого соединен с выходом счетчика меток, который подключен своим входом к выходу формирователя меток, причем выход RS- триггера соединен с первым входом периодомера, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а третйй вход периодомера подключен к выходу магниточувствительного блока, о т л ич а lo шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит буферное запоминающее устройстно (ЗУ), блок управления памятью, дополнительный триггер, распределитель, импульсов, причем последовательно соединенные буферное ЗУ и блок управления памя-. тью включены между периодомером и цифровым вычислителем, блок управления памятью подключен нторыи входом к второму выходч цифрового вычислителя, дополнительный триггер подключен первым нходси к вьхоцу магниточувстнительного блока, вторн.ií входом — к выходу формироват.л 1 меток, а выходом — к четнертому входу периодомера и к первому входч ра;.пределителя импульсов, подклиеннсго вторым входом к выходу генератора эталонной частоты, первым выходом подключенного к пятому входу периодомера, вторым выходом — к гретьему входу блока управления памятьл и третьим выходом к второму вход> буферного ЗУ.

16228бб

Составитель В. Попадько

Редактор Л. Зайцева Техред Л.Олийнык Корректор С. Черии

Заказ 111 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раупская иаб., д. 4/5

Производств"нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101