Магнитометр

Союз Советски кСоциаяистичесии кРесяубяии ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 866514(53)М. Кд. С 01 Я 33/02 Гюеударстеенный квинтет яо делам наобретеннй н еткрытнйДата опубликования описания 23,09,81 г В, Е, Ефремов и Ри-Бак-Сон(72) Авторы изобретения Педьневостонный ордена Трудового Креного Знеыена политехнический институт им. В. В. Куйбищева(54) МАГНИТОМЕТР Изобретение относится к магнитометрам, предназначено для прецизионных измерений магнитных полей в широком диапазоне частот и может быть использовано для существеннОго повышения точности работы как уже имеющейся магнитометри 5 ческой аппаратуры, так и вновь разрабатываемой,Известен магнитометр, содержащий источник тока, датчик Холла с концентрато 10 рами магнитного поля и усилитель выходных сигналов датчика, каскадно связанные между собой, а также катушку компенсации. Катушка служит для компенсации части магнитного поля, причем остаток компенсации воспринимается тем же из мерительным трактом в виде датчика и усилителя Г 13Однако этот магнитометр имеет низ 20 кую помехоустойчивость. Так, шумы концентраторов, датчика Холла и источника питания беспрепятственно проходят на выход усилителя, ограничивая тем самым 2точность измерений и нижний порог чувствительности магнитометра,Цель изобретения - повышение точности магнитометра.Эта цель достигается тем, что в магнитометр, содержащий датчик Холла с концентраторами магнитного поля, к выходу которого подключен усилитель, а также обмотку компенсации, дополнительно введен частотно-избирательный фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - с обмоткой компенсации, Кроме того, частотно-избирательный фильтр выполнен режекторным.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Магнитометр содержит каскадно связаннйе между собой источник 1 питающегойтока, датчик 2 Холла с концентраторами . 3 магнитного поля, усилитель 4, частотноизбирательный фильтр 5 и обмотку 6 компенсации. Датчик 2 Холла, концентраторы 3 и обмотка 6 компенсации связаньт индуктивно (по магнитному полю), При20 3 86этом в качестве фильтра 5 здесь можетфигурировать фильтр верхних частот (простейший вариант выполнения). Однако длямногих сфер применения магнитометрапредпочтительно, чтобы фильтром обеспечивалась селекция не только шумов вышечастотного диапазона полезного сигнала,но и шумовых сигналов более низкочастотных, чем выбранная для измерения полезного сигнала полоса, Этому более совер-шенному варианту магнитометра и соответствует выполнение фильтра 5 в виде режекторного фильтра с режекцией полосычастот, выбранной для приема полезногосигнала.Устройство работает спедующим образом,При воздействии магнитного поля надатчик 2 Холла, который питается от источника 1, на выходе датчика появляется полезный сигнал, который через усилитель 4 поступает на выходе магнитометра,Вместе с полезным сигналом на выходпопадают и шумы источника 1, концентраторов 3, датчика 2 Холла и усилителя 4.Из-за нелинейности измерительного такта шумы взаимодействуют между собойи с полезным сигналом. Это взаимодействие появляется в виде сложных взаимныхспектральных преобразований, В простейшем случае полезный сигнал претерпеваетбиения с более высокочастотным шумом (случай мультипликативной помехи).Поэтому в предлагаемом магнитометрешум, лежащий выше (а в предпочтительном варианте устройства и ниже) по частоте от спектра полезного сигнала выделяется частотно-избирательным фильтром5, после этого сигнал подается с обратным знаком (т.е. с целью вычитания) через обмотку 6 на вход магнитометра. 68144В случае использования в качествефильтра 5 только фильтра верхних частот,подавлению подлежат лишь шумы, лежащие выше по частоте, чем спектр измеряемого поля, что соответствует упрощенному, но целесообразному для ряда задачслучаю реализации устройства (ориентированному на измерение постоянных и квазипостоянных магнитных полей). що Технико-зкономические преимуществапредлагаемого устройства определяютсяего простотой реализации и универсальностью, возможностью использования вмагнитометрах других типов в качествеприставки-шумоподавателя, Для многихсфер применения предлагаемое устройстводает выигрыш по чувствительности измерений на два-три порядка по сравнениюс известными устройствами. Формула изобретения 1. Магнитометр, содержащий датчикХолла с концентраторами магнитного поля, к выходу которого подключен усилитель, а также обмотку компенсации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, в него дополнительно зовведен частотно-избирательный фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - с обмоткойкомпенсации.2. Магнитометр по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что частотно-иэбирательный фильтр выполнен режекторным,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР419819, кл. С 01 й 33/02, 1974,