Малогабаритный высокочувствительный магнитометр

 

О п И С А Н И Е (;)953608

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических . Республик (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27. 03 ° 81. (21) 3264708/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

G 01 К 33/12

Фкуаврствкннвб квмнтвт

CCCP вю авнэи нзоврвтвннй н вткрытнй (23)Приоритет

Опубликовано 23.08.82 ° Бюллетень №31 (53) УДК621.31/..44(088.8) Дата опубликования описания 23.08.82

-;. :ф., 1.)

И вЩ f«««,, r (72) Авторы изобретения

А.И.Кувшинов, Ю.A.éíàðåa и В.Н.Чекренцов

Ф (7l) Заявитель . (54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ

МАГНИТОМЕТР

Изобретение относится к области магнит ных из мере ни и и может быт ь использовано для измерения величины и знака напряженности магнитных полей малой интенсивности.

Известны магнитометры, предназначенные для измерения векторных ве" личин магнитного поля, состоящие из трех независимых каналов, измерительного и двух ориентирующих, трех феррозондов, магнитные оси которых образуют трехгранник с IlpRMblMH углами (1 j.

Однако данный магнитометр сложен в изготовлении и настройке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является. феррозондовый магнитометр, содержащий соединенные последовательно генератор, дифференциальный феррозонд, избирательный усилитель, синхронный детектор и удвоитель частоты (2).

Однако известный магнитометр также сложен в изготовлении и настрой2 ке, имеет большие габариты, так как содержит генератор, удвоитель частоты, избирательный усилитель (Фильтр) и синхронный детектор. Кроме того, технология настройки трудоемка изза-того, что он содержит резонансные цепи, а температурный уход частоты генератора влияет на точность измерения.

1о

Цель изобретения — повышение точности измерений.

11оставленная цель достигается тем, что малогабаритный высокочувствительный магнитометр, содержащий генератор, а также последовательно соединенные дифференциальный Феррозонд и фильтр, снабжен делителем частоты на два, Д -триггером и фазосдвигающей цепью, причем вход делителя чащ0 стоты на два соединен с первым выходом генератора, а выход — с входом дифференциального феррозонда, первый вход Д-триггера подключен к выходу фильтра, второй вход которого свя3 9 зан с вторым выходом генератора, а второй вход Д-триггера подключен к второму выходу генератора через фазосдвигающую цепь.

На чертеже приведена Функциональная схема магнитометра.

Магнитометр содержит генератор 1, д ифферен ци ал ь ный фер роз онд 2, выход которого соединен с входом синхронного Фильтра 3, другой вход которого подключен к выходу генератора 1

Генератор 1 через делитель 4 частоты на два соединен с Феррозондом 2 и входом синхронизации Л-триггера

5 через Фазосдвигающую цепь 6, выход синхронного фильтра 3 соединен с входом Л-триггера 5.

Магнитометр работает следующим образом.

По цепи возбуждения дифференциального Феррозонда 2 течет переменный ток, который периодически насыщает его магнитопровод. В отсутствие магнитного поля дифференциальными фер-. розонд 2 сбалансирован и на его выходе напряжение равно нулю. Магнитное поле, в которое помещается дифференциальный Феррозонд 2, разбалансирует его. Напряжение на выходе дифференциального феррозонда 2 пропорционально величине магнитного поля, его частота равна удвоенной частоте возбуждения сердечника или равна частоте генератора 1. Синхронный фильтр 3 выделяет напряжение с дифференциального ферроэонда 2 на удвоенной частоте возбуждения сердечника, т.е. на второй гармонике частоты возбуждения дифференциального

Феррозонда 2.Всякое изменение частоты генератора 1 не сказывается на точности измерения магнитного поля, так как синхронный Фильтр 3 перестраивается за частотой генератора 1 синх ронно. С выхода синхронного фильтра

53608 4

3 снимается напряжение прямоугольной формы, изменяющееся по фазе в зависию мости от знака поля на !80. (модуль вектора Н магнитного поля,. Д-триггер 5 выполняет роль фазового различителя. Логические нули или единицы на его выходе соответствуют знаку магнитного поля (нуль-орган) .

Предлагаемый магнитометр может

10 быть выполнен в монолитной микросхе" ме на бескорпусных цифровых микросхемах одной серии, что не требует дополнительных межкаскадных согласований и настройки магнетометра после изготовления, кроме балансировки феррозонда. Температурный уход частоты генератора не влияет на точность магнитометра.

Формула изобретения

Мало габаритный высокочу вст вит ел ьный магнитометр, содержащий генератор» а также последовательно соединенные дифференциальный Феррозонд и фильтр, отличающийся тем,что, с целью повынения точности измерения, он снабжен делителем частоты на два, Л-триггером и фазосдвигающей цепью, причем вход делителя частоты на два соединен с первым выходом генератора, а выход - с входом дифференциального Феррозонда, первый входДтриггера подключен к выходу фильтра, второй вход которого связан с вторым выходом генератора, а второй входДтриггера подключен к второму выходу генератора через фазосдвигающую цепь.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев Ю.В. Магнитометричес40 кие преобразователи, приборы, установки. Ленинград. "Энергия", 1972» с, 166-167.

2. Афанасьев l0. В. Феррозонды.

Ленинград, "Энергия", 1969, с, 10.

953608

Составитель И.Клыков

Редактор Г.Кацалап Техред А.Бабинец Корректор Н.Король

Заказ 272 75 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

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