Индукционный нанотесламетр

 

Применение: в электромагнитной измерительной технике для измерений короткопериодных колебаний (пульсаций) естественного магнитного поля . Земли при изучении магнитнои ионосферных явлений и магнитотеллургическом зондировании земной коры. Суть изобретения: в индукционный нанотесламетр введены п полосовых фильтров 3 . б со специальной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) для линеаризации каждой полосы пропускания и n-канальный регистратор 7. Сквозная АЧХ нанотесламетра имеет ступенчатовозрастающий вид что позволяет производить точные измерения геомагнитных пульсаций в диапазоне от тысячных долей герца до десятков герц при амплитуде колебаний поля от сотен нанотесл до десятых долей пикотесл. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

ОХИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам (21) 4926532/21 . (22) 08.0491 (48) 30,1193 Бюл. hh 43-44 (71) Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн СО AH

СССР (72) Нечаев СА; Потапов АС, (73) Институт солнечно-земной физики СО PAH (54) ИНДУКЦИОННЫЯ HAH0TECl1AMETP (57) Применение: в электромагнитной измерительной технике дпя измерений короткопериодных колебаний (пульсаций) естественного магнитного поля,Земли при изучении магнитно- и ионосферных це) КЦ (1ц 2003996 Cl

6Ц

I !

- явлений и магнитотеллургическом зондировании земной коры. Суть изобретения: в индукционный нанотесламетр введены и полосовых фильтров 3

6 со специальной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) для линеаризации каждой полосы пропускания и и-канальный регистратор 7. Сквозная АЧХ нанотесламетра имеет ступенчатовозрастающий вид, что позволяет производить точные измерения геомагнитных пульсаций в диапазоне от тысячных долей герца до десятков герц при амплитуде колебаний поля от сотен нанотесл до десятых долей пикотесл. 1 зл. ф-лы, 2 ип

2003996

Изобретение относится к электромагнитной измерительной технике и может быть использовано для измерения короткокопериодных колебаний (пульсаций) естественного магнитного поля Земли при изучении магнитосферно-ионосферных явлений, магнитотеллургическом зондировании земной коры.

Известен индукционный магнитометр, содержащий секционированную индукционную катушку, усилитель, фильтры и регистратор. Однако это устройство имеет нелинейную амплитудно-частотную .характеристику (АЧХ), что вызывает искажение формы сложного сигнала и снижение точности измерений. . Известен также измеритель напряженности переменного магнитного поля, содержащий секционированную индукционную катушку, апериодические звенья первого порядка, фильтры нижних частот, сумматор, который имеет линеариэованную передаточную характеристику во всем рабочем диапазоне частот.

Однако это устройство не может быть использовано для измерения геомагнитных пульсаций, у которых амплитуда колебаний напряженности магнитного поля Н уменьшается с увеличением частоты пульсаций по закону Н 1/f, а спектральный состав охватывает диапазон частот от тысячных долей герца до единиц герц, т,е,е перекрывает три-четыре порядка по частотам и амплитудам колебаний, Цель изобретения — расширение динамического и частотного диапазонов измерений.

Для достижения цели в Индукционный нанотесламетр, содержащий секционную индукционную катушку, усилитель и фильт.ры, введен многоканальный регистратор, при этом секции индукционной катушки подключены к дифференциальному входу усилителя выход которого соединен с входами и полосовых фильтров, а выходы фильтров подключены к соответствующим входам многоканального регистратора..

Формула изобретения

1. ИНДУКЦИОННЫЙ НАНОТЕСЛАМЕТР, содержащий секционную индукционную катушку, усилитель и фильтры, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического и частотного диапазонов измерений, в него введен многоканальный регистратор, а секции индукционной катушки подключены к дифференциальному входу усилителя, выход которого соединен

Кроме того, с целью повышения точности измерений АЧХ каждого фильтра в своей полосе пропускания имеет наклон, компенсирующий подъем соответствующего участка АЧХ индукционного датчика.

На фиг.1 приведена схема индукционного нанотесламетра. Индукционная катушка 1 с симметричной секционированной обмоткой, снижающей амплитуду синфаз.10 ных помех, подключена к дифференциальному входу предварительного усилителя 2, выход которого подключен к входам и полосовых фильтров 3...6, каждый из которых .выделяет сигналы в своей полосе частот, 15 1 усиливает их по закону K(f) - — K(f H); где K(f ) — коэффициент усиления на нижней частоте среза. Сигналы с выходов полосовых фильтров записываются на многоканальном реги20 страторе 7, Минимальное число и фильтров определяется числом порядков необходимго диапазона частот в зависимости от поставленной научной задачи по измерениям пульсаций геомагнитного поля.

На фиг.2 а...г изображены АЧХ фильтров, а на фиг,2д показана сквозная АЧХ. устройства, которая имеет ступенчато-возрастающий коэффициент передачи с увеличением частоты информационного сигнала

30 и горизонтальную АЧХ в полосе пропускания каждого из фильтров.

Предложенное техническое решение позволяет эффективно регистрировать пульсации геомагнитного поля во всем час35 тотном диапазоне, несмотря на естественный спад их амплитуд с ростом частоты, и одновременно позволяет .воспроизводить амплитуду сигналов беэ искажений благодаря плоской АЧХ в полосе. пропускания. Это позволяет производить точные измерения геомагнитных пульсаций одним индукционным преобразователем в диапазоне от тысячных долей герца до десятков герц при амплитуде колебаний поля от сотен нано45 тесл до десятых долей пикотесл (56) Авторское свидетельство СССР.

hb 667921, кл. Я 33!02., 1976.

5р с входами и полосовых фильтров, а выходы фильтров подключены к соответствующим входам многоканального регистратора.

2. Нанотесламетр по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точйости измерений, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) каждого фильтра в своей полосе - пропускания имеет наклон характеристики, компенсирующий подъем соответствующего участка АЧХ индукционного датчика.

2003996

Ь fz fy ф Производственно-издательский комбинат "Патент", t . Ужгород, ул.Гагарина. 101

Редактор Т, Юрчикова

Заказ 3324

Составитель С. Нечаев

Техред М.Моргентал Корректор М. Шарощи

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента .

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5