Магнитометр

11 ) 503192 Союз Советских Социалистических Реслублик.Государственный комитет Совета Министров СССР(088.8) ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения И. Н. Сапранков и Я. Кулиев Физико-технический институт АН Туркменской ССР(54) МАГНИТОМЕТР Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть иапользовано для измерения статических и квазистатических магнитных полей.Известен магнитометр для измерения магнитных полей, содержащий датчик Холла с двумя парами электродов, два генератора переменного тока с раздельными спектрами частот, подключенные к электродамдатчика,два фазочувствительных усилителя, входы которых подключены параллельно генераторам к электродам датчика, а управляющие входы - к выходам противоположных генераторов, и регистрирующий прибор.Однако это устройство обладает значительной погрешностью измерения, обусловленной тем, что оно содержит два раздельных измерительных канала, неидентичность передаточных функций которых служит причиной снижения точности измерения.С целью повышения точности измерения предлагаемый магнитометр снабжен перестраиваемым обратимым четырехполюсником и двумя согласующими трансформаторами, вторичные обмотки которых подключены к противоположным плечам четырехполюсника, а первичные включены последовательно в цепь каждой пары электродов датчика, причем управляющий вход четырехполюсника подключен к выходу одного из фазочувствительных усилителей, а к выходу другого подсоединен регистрирующий прибор.На чертеже показана структурная схемапредлагаемого устройства,5 Магнитометр содержит датчик 1 Холла сдвумя парами электродов, генераторы 2 и 3,раздельные спектры частот, два фазочувствительных усилителя 4, 5,;входы которых подключены параллельно генераторам 2 и 3 и10 электродам датчика 1 Холла, перестраиваемого обратимого четырехполюсника 6, согласующиеся трансформаторы 7 и 8, первичные обмотки которых включены последовательно вцепь каждой пары электродов датчика Холла,15 а вторичные подключены к противоположнымплечам четырехполюсника 6, а его управляющий вход подключен к выходу фазочувствительного усилителя 5, регистрирующего прибора 9, вход последнего подсоединен к выходу20 фазочувствительного усилителя 4, управляющий вход которого подключен к генератору 3,фазочувствительного усилителя 5 - к генератору 2,Магнитометр работает следующим образом.25 При помещении датчика Холла в исследуемое магнитное поле на его электродах появляется напряжение, пропорциональное индукцииизмеряемого поля, и остаточное напряжение,характернзуощее собственные шумы датчика,30 причем несущая частотаэтих напряженийраз51 И 192 Составитель Е. ИзмайловТехред А, Камышникова Корректор А, Степанова Редактор Т. Янова Заказ 843/18 Изд,1120 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 лична для каждой пары электродов и равна частоте генератора, подключенного к противоположной паре электродов.Напряжение одной пары электродов усиливается и деректируется фазочувствительным усилителем 4, выходной сигнал которого с точностью до шумов датчика пропорционален индукции измеряемого поля. Этот сигнал поступает в цепь управления четырехполюсника 6, коэффициент передачи которого изменяется таким образом, что выходной сигнал рассматриваемой пары электродов сводится к нулю, т. е. фазочувствительный усилитель 4 и четырехполюсник 6 осуществляют отрицательную обратную связь по выходному напряжению рассматриваемой пары электродов.Так как собственные шумы датчика идентичны для обеих пар электродов, то такое изменение коэффициента передачи четырехполюсника 6 приводит к тому, что с точностью до статической ошибки регулирования, выходной сигнал противоположной пары электродов датчика Холла свободен от его шумов. Кроме того, это приводит к удвоению информативной составляющей рассматриваемого сигнала, который, пройдя измерительный тракт, составленный фазочувствительным усилителем 5,регистрируется прибором 9. Так как в данном случае отпадает необходимость идентичности преобразовательных каналов, то точность измерения повышается.5 Формула изобретенияМагнитометр, содержащий датчик Холла сдвумя парами электродов, два генератора переменного тока с раздельными спектрами ча стот, подключенные к электродам датчика,два фазочувствительных усилителя, входы которых подключены параллельно генераторам к электродам датчика, а управляющие входы к выходам противоположных генераторов, и 15 регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен перестраиваемым обратимым четырехполюсником и двумя согласующими трансформаторами, вторичные обмотки 20 которых подключены к противоположным плечам четырехполюсника, а первичные включены последовательно в цепь каждой пары электродов датчика, причем управляющий вход четырехполюсника подключен к выходу одно го из фазочувствительных усилителей, а к выходу другого подсоединен регистрирующий прибор.