Протонный магнитометр

Союз Соаетеких Социалистицеских РеслубликЗависимое от авт. свидетельстваМ. Кл. 6 01 ч 3/14 ОЗХ,1972 ( 1779567/26ииением заявки-Заявл ааударатвенный камитвтСаввта Министров СССРоа двлам изабретвнийи открытий ПриоритетОпубликовано 22.Х.1973, Бюллетень44Дата опубликования описания 4,1 Ч.1974 ДК 550,838(088.8 Авторыизобретен иявите ПРОТОННЫЙ МАГНИТОМЕ 0 Изобретение относится к устройствам, измеряющим напряженность магнитного поля Земли или околоземного пространства,В известных протонных магнитометрах для получения измерения с точностью до 1 гаммы и получения результата измерения, выраженного в гаммах, используются умножители частоты сигнала с последующим прямым измерением умноженной частоты цифровым частотомером. Интервал измерения, коэффициент умножения и номинальное значение частоты эталонного генератора в частотомере выбираются такими, чтобы получить числовой результат измерения в гаммах. Однако наличие умножителя частоты в таких устройствах вносит дополнительную погрешность в результат измерения.Известны также протонные магнитометры, которые измеряют величину, пропорциональную периоду сигнала прецессии, и не содержат ни умножителей частоты, ни схемы ФАПЧ, Такие магнитометры включают в себя периодметр, содержащий счетчик целого числа У периодов прецессии, счетчик числа и периодов эталонной частоты /О, укладывающихся на выбранном интервале измерения в У периодов прецессии, и схему управления счетом. Однако в этих магнитометрах результат .измерения не выражается в единицах поля и требует дополнительной обработки. В предложенном протонном магнитометреотсутствуют дополнительные аналоговые преобразователи (умножители частоты, ФАПЧ- местного генератора), обеспечивается получе ние результата измерения в единицах магнитного поля без дополнительных аналоговых преобразователей и повышается точность измерения.Это достигается подключением электронно го цифрового вычислителя к выходам счетчиков числа периодов прецессии У, числа и периодов эталонной частоты /О, укладывающихся на выбранном интервале измерения в У периодов прецессии, входящих в период метр. К выходу вычислителя подсоединеноустройство регистрации результатов измерения в цифровой форме.Цифровой вычислитель содержит арифметическое устройство, выходной регистр и схе му управления вычислением, работающую пожесткой программе.Цифровой вычислитель выполняет арифметическую вычислительную операцию над числами У и и, например, по формуле25405097 ставитель В. Караушинхред Л. Богданова Корректор Н, Стельма едактор И. Грузова Заказ 706/1 раж 208 ирагк 75 И одписно ипографив, пр. Сапунова у - постоянная Лармора.Погрешность цифрового вычислителя не зависит от отношения сигнал/шум при измерении периодметром, так как вычислитель оперирует с заполненными результатами измерсния. Эта точность может быть обеспечена достаточно высокой,Операция вычисления проводится над запомненными результатами измерения, поэтому на время вычисления не требуется наличия сигнала прецессии, что является также полезным качеством.Схема предложенного магнитометра показана на чертеже.Датчик 1 магнитометра представляет собой катушку (индуктивность), заполненную рабочей жидкостью. Датчик соединен с многодиапазонным резонансным усилителем 2, а усилитель - со схемой 3 поиска частоты сигнала прецессии и периодметром 4. Выходы период- метра связаны с входом цифрового электронного вычислителя 5, а выход вычислителя - с входом устройства б регистрации результатов измерения в цифровой форме, например с цифровым табло на люминесцентных световых диодахПрограммное устройство 7 магнитометра соединено со схемой 3 поиска сигнала прецессии и вычислителем 5.Магнитометр работает следующим образом.Сипнал прецессии, сформированный в датчике 1, подается на многодиапазонный резонансный усилитель 2, который отфильтровывает полезный сигнал на фоне шумов и помех. Выбор рабочего поддиапазона частот усилителя проводится с помощью схемы 3 поиска сигнала прецессии вручную или автоматически по команде программного устройства 7. Усиленный сигнал прецессии поступает на периодметр 4, который осуществляет счет числа периодов прецессии Ж и счет числа периодов и эталонной частоты в, укладывающихся на интервале в К периодов прецес сии, Запомненные значения чисел У и л из периодметра подаются на вычислитель 5 по 5 команде программного устройства 7, Вычислитель вычисляет значение магнитного поля по введенным в него значениям У, и и заложенному в его программу работы значению 10 К - "О2 вГТ Результат вычисления, например, по формуле15 КФи в единицах поля (например, в гаммах) поступает из вычислителя в устройство б реги страции результатов в цифровой форме, откуда считывается оператором. Предмет изобретенияПротонный магнитометр, содержащий дат чик, заполненный рабочей жидкостью, с катушкой поляризации и измерения, многодиапазонный усилитель сигнала прецессии, схему поиска частоты сигнала прецессии, программное устройство, цифровой периодметр, 30 устройство регистрации результатов измерения в цифровой форме, отличающийся тем, что, с целью получения результата измерения, выраженного в единицах магнитного поля, между выходами цифрового периодметра 35 и устройством регистрации результатов вцифровой форме включен электронный цифровой вычислитель, содержащий арифметическое устройство, выходной регистр и схему управления вычислением с жесткой програм мой.