Устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индукции

СОЮЗ СОВЕТСКИХссцмащашипРЕСПУБЛИК Пе П 1),ЭСЮ С 0 3/08 ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(21) 3426734/18-21 .22) 19.04.82 (46) 07.08,83. Бюл. Ю 29 (72) В.Н.Виноградов и О.П.Хвостов 71) Научно-.производственное объеди нение "Рудгеофизика". Рз) 621.317.44(088.8) 56) 1. Патент США 9 3389333, кл. 324-43, 18.06.,68.2. Скрпыников Р.Г., Наумов А.П. Парорубидиевый стабилизатор магнитного поля.- В сб, "Геофизическая аппаратура", вып, 49,. Л., фНедра", 1972, с. 19-22, .(54)57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАПИИ МОДУЛЯ ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ,содержащее два разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый маг с частотнж выходом, распол внутри одного контура тока, тор опорных частот и фазочу ный детектор, один вход кот динен с вйходом квантового метра, а другой - с выходом тора опорных частот, причем ду фазочувствительного дете ключены контуры тока, о т л ю.ц е е с я тем, что, с ц щения точности измерений, в введены 2 й дополнительных ко тока, ориентированных взаим неарно и.ортогонально основн турам тока,.а также токовый к выходу которого подключе тельные контуры тока. нитометроженныйгенеравствитель орого соева гнито- гейерак выхотора под-и ч а- елью повцнегонтураогкаллиым конгенерато ны дополни- ЕИзобретение относится к антоматике и измерительной технике.и может быть использовано, в частности, при определении ориентационных и .динамических погрешностей магнитометров модуля нектора.Известно устройство для стабилизации индукци 1 л магнитного поля, содержащее два разнесенных в пространстве и коллинеарно ориентированных контура тока и магнитометр, сигнал с выхода которого поступает в контуры тока 13Недостатком устройства является отсутствие возможности осуществления колебаний и поворотов вектора магнит 15 ной индукции.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индукции, которое содержит два разнесенных в 20 пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый магнитометр с частотным выходом, датчик которого расположен внутри одного контура тока, генератор опорных час тот, фазочувствительный детектор, первый вход которого Соединен с выхо дом квантового магнитометра, а второй вход - с выходом, генератора опорных частот, а к выходу фазочувствительного детектора подключены контуры тока 2.Недостатком известных устройств является отсутствие возможности осуществления колебаний и поворотов вектора магнитной индукции.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации модуля вектора магнитной индук ции, содержащее дна разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура тока, квантовый магнитометр с частотным выходом, расположенный внутри одного контура 45 тока, генератор опорных частот и фазочувстнительный детектор, один вход которого соединен с выходом квантового иагнитометра, а другой - с выходом генератора опорных частот, при.чем к выходу фазочувствительного детектора подключены контуры токов, введены 2 И дополнительных контура тока, ориентированных взаимно коллинеарно и ортогонально основным конту. 55 рам тока, а также токовый генератор, к выходу которого подключены дополнительные контуры. тока.На чертеже изображена блок-схема устройства для стабилизации. 60Устройство содержит два разнесенных в пространстве коллинеарно ориентированных контура 1 и 2 тока, квантоный магнитометр 3 с частотным выходом, расположенный внутри одно- : 65 го контура тока, генератор 4 опорныхчастот, фазочувствительный детектор5, два дополнительных контура б и .7тока и токовый генератор 8, При этомвыход генератора 4 опорных частот соединен с первым входом фазочувствительного детектора 5, второй вход которого соединен с выходом квантовоголагнитометра 3 с частотным выходом,а выход фазочунствительного детектора5 подсоединен к контурам 1 и 2 тока.Два дополнительных контура б и 7тока соединены с выходом токового генератора 8,Принцип действия устройстна состоит в следующем.квантовый магнитометр 3 с частотным выходом воспринимает изменениямодуля вектора индукции магнитногополя и преобразует их н пропорциональные приращения частоты, поступающей на первый вход фазочувствительного детектора 5, на второй вход ко-.торого подан сигнал генератора 4опорных частот. На выходе фазочувствительного детектора 5 формируется сигнал, поступающий в контуры тока 1 и2, при этол контуры 1 и 2 тока создают компенсирующие магнитные поля,благодаря чему частота сигнала навыходе квантового магнитометра 3 счастотным выходом станет равной частоте генератора 4 опорных частот сточностью до фазы, а модуль векторав объеме контуров 1 и 2 примет значение, заданное генератором 4 опорных частот.Сигнал с выхода токового генератора 8 поступает в дополнительныеконтуры б и 7 тока, благодаря чемувекторы индукции магнитного поля вобъеме контуров тока отклоняются отпервоначального положения, причемизменяется и модуль вектора индукции магнитного поля, при этом пропорционально изменению модуля вектораиндукции магнитного поля изменяетсячастота сигнала на выходе кнантовогомагнитометра с частотным выходом 3,Появившийся при этом сигнал рассогласования на выходе фазочувствительного детектора 5 поступает в контуры 1 и 2 тока, благодаря чему модульвектора магнитной индукции в объемеконтуров тока вновь принимает значение, заданное генератором опорныхчастот,Таким образом, угловые колебания вектора магнитной индукции, созданные с помощью дополнительных контуров тока и токоного генератора, происходят без изменения модуля вектора.При использовании устройства для определения ориентационных и динамических погрешностей магнитометров модуля вектора испытуемый магнитометр помещают в объем контура тока 1Заказ 5621/50 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патентфг.ужгород, ул,Проектная, 4 с заданйым высокостабильным значением модуля вектора магнитной индукции,В.случае определения ориентационной погрешности с помощью токового генератора 8 и дополнительных контуров 6 и 7 тока создают дополнительное з магнитное поле, отклоняющее вектор магнитной индукции на заданный угол, При этом величина модуля вектора магнитного поля сохраняется неизменной в соответствии с принципом ра И) боты устройства. В случае отсутствия ориентационной погрешности, показания испытуемого магнитометра не изменятся, В противном случае на выходе испытуемого магнитометра возникнет ложный 15 сигнал, соответствующий ориентационной погрешности испытуемого магнитометра при заданном значении угла ибворота вектора. В случае определения динамической погрешности в контуры б и 7 тока с выхода токового генератора 8 подают переменный ток и определяют зависимость выходного сигнала испытуемого магнитометра от частоты токового генератора 8.Благодаря наличию в устройстве стабилизации дополнительных контуров тока и токового генератора отпадает необходимость механического переме-щения испытуемого магнитометра внутри стабилизатора.