Устройство для измерений магнитных полей

(191 (11 ГОСУДАРСТВЕННЬЮ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИй МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, содерзащее последовательно соединенные магнитометр,первый фильтр и сумматор, а танке после 3(50 С 01 К 33/00 // С 01 К 33/02 довательно соединенные датчик ускорения и второй фильтр, о т л и ч а вщ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерений, в него дополнительно введены последовательносоединенные первый блок умноаения,интегратор и второй блок умножения,выход которого подключен к второмувходу сумматора, вход первого блокаумножения свяэан с выходом сумматораи выходом устройства, а второй входс выходом второго фильтра и вторымвходом второго блока умноаения..1051472 Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 Изобретение относится к магнитнымизмерениям и может быть использованодля поисков магнитных аномалий припомощи магнитометра, установленногона подвижной платформе (самолета,вертолета, судна и др.) .5Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому янляется устройство для магнитных измерений, содержащее последовательносоединенные магнитометр, первый 10Фильтр, сумматор, второй Фильтр идатчик ускорения 1 .Однако данное устройство не обеспечивает высокой точности измерения,Это обусловлено тем, что масштабный 15коэффициент, с которым фильтрованныйсигнал датчика ускорения вводится нкачестве поправки на вход сумматора,устанавливается оператором вручную наоснове субъективной оценки уровня помех,2 ОДель изобретения - повышение точности измерений,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерениймагнитных полей;,содержащее послвдо-вательно соединенные магнитометр,первый Фильтр и сумматор, а такжепоследовательно соединенные датчикускорения и второй Фильтр, дополнительно введены последовательно соеди.неиные первый блок умножения, интегратор и второй блок умножения, выходкоторого подключен к второму входусумматора, вход первого блока умножения связан с выходом сумматора и свыходом устройства, а второй входс выходом второго фильтра и вторымвходом второго блока умножения.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство содержит магнитометр 401, датчик 2 ускорения, первый Фильтр3, выполненный по схеме дифференцирования, второй Фильтр 4, выполненныйпо схеме интегрирования, первый ивторой блоки 5 и б умножения, интегратор 7 и сумматор 8.Причем магнитометр 1, первый фильтр3 и сумматор 8, датчик 2 ускорения иВторой фильтр 4, первый блок 5 умножения, интегратор 7 и нторой блок б 5 Оумножения соединены последовательно.Выход второго блока б умножения подключен к второму входу сумматора 8,вход первого блока 5 умножения связанс выходом сумматора 8 и является выходом устройства, а второй вход - свыходом второго Фильтра 4 и вторымвходом второго блока б умножения.Устройство работает следующим образом,;В процессе движения магнитометра1 на его выходе Формируется сигнал,являющийся суммой полезного сигналаВНИИПИ Заказ 8659/45 и помехи. Полезный сигнал обусловлен геомагнитным полем и его аномалиями и соответствует равномерной скорости днижения. Помеха обусловлена случайными ускорениями магнитометра 1 в неоднородном магнитном поле под влиянием нестабильности воздушной (морской)среды,тягового усилия и динамики платфор,м, на которой установлен магнитометр 1.Одновременно с сигналом магнитометра 1 на выходе датчика 2 ускорения Формируется сигнал, пропорциональный ускорению магнитометра 1. Помеха на выходе магнитометра 1 и сигнал на выходе датчика 2 ускорения различны, пОскольку помеха пропорциональна флуктуации пройденного пути.Сигнал лагнитометра 1 после дифференцирования первым фильтром 3 поступает через сумматор 8 на первый вход первого блока 5 умножения, Одновременно на второй вход первого блока 5 умножения поступает проинтегрированный нторым фильтром 4 сигнал датчика 2 ускорения, Помеха на перном входе первого блока 5 умножения и сигнал на втором нходе первого блока 5 умножения модель помехи) совпадают по Фазе с точностью до знака градиента магнитного поля). В результате умножения первьпл блоком 5 умножения и интегрирования интегратором 7 иэ суммы сигнала и помехи выделяется та ее часть, которая коррелирована с моде" лью помехи. Сигнал с выхода интегратора 7, пропорциональный помехе,умножается во втором блоке б умножения на модель помехи, поступающую с выхода второго Фильтра 4, и поступает с выхода второго блока б умножения на вычитающий вход сумматора 8, Помеха вычитается из суммы сигнала и помехи и после завершения переходного процесса на выходе сумматора 8, который является выходом всего устройства, остается сигнал, свободный от помех.Возможность автоматической компенсации по.лех потверждена путем лоде,лирования решения дифференциального, уравнения, описывающего работу устройства,при различныххарактеристиках геомагнитных аномалий и скоростях изменения градиента магнитного поля,Благодаря введению двух блоков умножения и интегратора компенсация помех от ускорений осуществляется автоматически беэ участия оператора, при этом точность компенсации возрастает. Предлагаемое устройстно позволяет исключить ложные аномалии, обусловленные неравномерным движением магнитометра, и повысить тем самым разрешающую способность магнитометрического метода выявления аномалий ,малой протяженности и интенсивности, Тираж 710 Подписное