Устройство для измерения параметров магнитного поля

.,"),1," ф -" СВОЗ СОРЕТСНИХгяоъБлииу;.ГОСУГлАРСТВЕННЦй НОМИТЕТИЗБР :П:НИЯМ И ОТНРЬЮ 4 ЧМПРИ ГИНТ СССР ПИВНЫЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И 31 ГРГРИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТцОГО ПОЛЯ(57) Изобретеиие касается магнитеЕыхизмерений с поыощьео еррозондовыхприборов и предназначено для измерения напряжености магнитного поля иего линейного градиента с высокойточностью. Цель изобРетения - повьЕшение точности измерения параметровмагшЕтного поля. Устроиство содерхаЕтдва Феррозондовых сравнивающих блока(ФСБ) 1, 2, оси чувствительности которых колли гарны, блок 3 словесИл,блок 4 вычитания, два аалого-цифровых преобразователя (А 1 Г 1) 5, 6, блок7 регистрации, генератор 8 счетныхиипульсов, тактовьее гееЕератор 9 коммутатор 10, катушки 11 обратной связи и катушки 12 компенсации градиента. ЮСБ 1 и 2 разнесены на некоторое РаССтОЯНИЕ, ЯВЛЯь:1 ЕЕСЯ баЗОй НЗМЕРЕнкй. КетуЕееки 11 и 12 состдгет из двухсекФ.е 1 каждая, при этом секции 11.1,и 121 размещень едоль 0 и чувствительности ЕгСБ 1, а секции 11,.2 и12,2 - соответствеипо ФСБ 2, ВыходФСБ 1 подключен и пар;,ллель:ео соединениеи первым входам блоков 3 и 4, кпарглл льио соедие ноем вторьпф, пхнувДам кото ых ПОДклюЕеи выход ОБ 2Выход 1 лока 3 поделюнен к сигнальному входу АЩ 1 5, Ееиг,роной выход которого подключен к первому входу блока7 регистрации, а налоговый :ход -к катушкам 11. Выход блока 4 подключен к сигнальному входу Ю,11 6, цифровой выход которого псдключеи к второму входу блока 7 регистрацеЕЕЕ аиалоГОвьей выхОД 1 1 атушкам 1 -, Быховдь генераторов 8 и 9 подкла 1;епе 1 еоответствеиио к сигнальному и управляющему входам ЕеоЕемутатора 10, выходыКОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕНЫ К СЧЕТИЬЕи ХОДаМА 151 5 и 6 соответственно. Предложенная совокупность пГизнаков позволяетПОВЫСИТЬ ТОЧНОСТЬ ИЗМОРЕНИ ЕРаДИЕИта ма иЕЕтиого полн на 2-3 порядка иосравиеЕппо с прототипом. 1 ил.Изобретение относится к магцитцьпизмерениям с помощью ферроэондовыхприборов ц предназначено для измерения напряженности магнитного поля иего линейного градиента с высокойточностью,Цель изобретения - повьппение точВности измерения параметров магнитногополя.1 О1 а чертеже показана схема предла-гаемого устройстваУстройство содержит два феррозоцдовых сравнивающих блока (ФСБ) 1 и2, блоки сложения 3 и вычитания 4,два аналого-циФровых преобразователя(АЦП) 5 и 6, блок 7 регистрации, генератор 8 счетных импульсов, тактовыйгенератор 9, коммутатор 10, катушкиобратной связи 11 и компенсации градиента 12,ФСБ 1 и 2 разнесены на некотороерасстояние, являкигееся базой измерений, причем их оси чувствительностиколлицеарны. Катушки 11 и 12 состоятцэ двух секций каждая, при этом секции 11. 1 и 12. 1 размещены вдоль осичувСтвительности ФСБ 1, а секции 11.2и 12.2 - соответственно ФСБ 2.Выход ФСБ 1 подключен. параллельно соединен%,м церьым Входам блоковсложения 3 и вычитания 4 к царазлельно соединенцьп вторым входам которыхподключен выход ФСБ 2. Выход блока 3подключен к сигнальному входу ЛЦП 5,цифровой выход которого подключен кпервому входу блека 7 регистрации, ааналоговый выход - к катушкам 11 обратной связи,Выход блока 4 подключен к сигнальному входу АЦП 6, цифровой вьход которого подключен к второму входу блока 7 регистрации, а аналоговый выходк катушкам 12 коглпецсациц градиента.Выходы генераторов 8 и 9 поцключецы соответственно к сигнальному и уцравляюпгеггу входам коммутатора 10, выходы которого подключены к счетнымвходам АЦП 5 и 6 соответственно,Устройство работает следующим образом.Выходные сигналы с ФСБ 1 и 2, пропорциональные значениям проекций вектора магнитной индукции, гоздействующей ца соответствут 11 ФС 1, постуцаю ца сн словецн .5 и ;ьГ 1 та ння 4Сигнал с выхода блока 3, ггропорциональцый значению суммы изггеряегго"магцитцой индукции ФСХ 1 и 2, лоступает на ЛЦП 5. При установке коммута" тора 10 в положение "а" АЦП 5 преобразует входной сигнал о магнитном поле в двоичный код, которьп подается на блок 7 регистрации. С аналогового выхода АЦП 5 этот, сигнал поступает в катушки 11,1 и 11.2, осуществляя автоматическую компенсацию цзмеряеггого поля в ФСБ 1 и 2. Изменение сигналакомпенсации осуществляется до тех, пор, пока выходное напряжение с блока 3 не станет равно нулю, после чего поступление счетных импульсов с генератора 8 через коммутатор 10 прекращается.При установке коммутатера 10 в положение "б", осуществляемой тактовым генератором 9, автоггатическэя компенсация магнитного поля прекращается. АЦП 5 запоминает сцгцал о магнитном поле. В катушках 11.1 и 11.2 протекает постоянный ток, которьпг воспроизводит постоясвое магнитное иоле, измерецное в момент переключения коммутатора 10, При установке последнего1в положение б коэффициент преобразования каждого канала увеличивают йа 2-3 порядка при коэффициентах передачи катушек 12,1 и 12.2, близких к нулю. В этом случае чунствцтсггьность предлагаемого устройства увеличивается также ца 2-3 порядка,Сигнал с в.хода блока 4, пропорццсгнальцы 1 значению градиента магнитной индукции, поступает на АИП 6, которы преобразует его в двоцчцьгй код, поступанкгнй ца блок 7 регистрации, а с аналогового вьхода ЛЦП 6 этот сигнал поступает во встречно включе цые катушки 12. 1 и 12,2 компенсации градиента магциной индукции до тсх пор, пока выходце; напр;жение с блока 4 не станет равО нулю, после чего цоступлегц.е счетных цмпулг,сон с генератора 8 через коммутатор 1 О ца вход ЛЦП 6 прекращается. Изменяя коэффициент ггрсобраэолггцця катуш к 12, можно измерять градцецт магнитной индукции в широком диапазоне. Использованс феррозслдовх срац - нива".их блоков 1 и в ггредчагасмом устройстве позволяет цэм рить приращение магнитной цн 1 укгиц на базе этих прсог)а эоггдтег 1 е 1 О1 Ь ц3 до де сять л тысяч нанотесел, что .Огг, - ет точность измерения параггетров магнитного поля, в частности градиента магццтцой индукции н услс;ляс с.глг,цо-,17 ОИ 81 го однородного магнитного поля, например магнитн .го поля Земли, на 2- 3 порядка по сравнению с известным устройством. Формула изобретения ра. Составитель Г. Клито хипсРедактор И,Горная Техред Л,Олийнык Корректор А.Обручар Заказ 26 б Тираж Лодпис ноеРчИИПИ Госупарсттенного хами л та по изобрет:.иям и открытиям при ГЕГ СС, Р 11303, Мое.;.;а, Ж, Рауш кая наб., д. А/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее два феррозондовых сравнивап 11 их блока, оси чувствительности которых коллинеарны, блок сложения, блок вычитания, два аналого-циФРовых преобразователя следящего типа, генератор счетных импульсов, блок регистрации н две катунки обратной связи, оси которых совпадают с осями чувствительности соответствующих феррозондоных сравнивавх 1 их блоков, выходы которых подключены соответствснно к первьм и гторым входам блоков сложения и вычитания, причем выход блока вьчитания подключен к сигнальному входу первого аналого-цифрового преобразователя, циф В ровой выход которого подключен к первому входу блока регистрации, второй вход которого подключен к цифровому выходу второго аналого-цифрового преобразователя, аналоговый выход которого подключен к катушкам обратной связи, а вход - к выходу блока сложения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, в него введены последовательно соединенныс тактовый генератор и коммутатор, а также две катушки компенсации градиента размещенные соосно с соответствующими катуиками обратной связи и подключенные к аналоговому выходу первого аналого-цифрового преобразователя, счетный вход которого подключен к первому выходу коммутатора, второй выход которого подключен к счетному входу второго аналого-цифрового преобразователя, при этом выход генератора счетных импульсов подключен к сигнальному входу коммутато