Устройство для измерения вариаций магнитного

37990 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 17,Х,1971 ( 1716017/26-25)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 20.1 Ч.1973. БюллетеньДата опубликования описания 1,Х.1973 М. Кл. 6 01 ч 3,00 Комитет по делом изобретений и открытий при Совете МинистровК 550.838(088.8) Автор изобретени И, Одинц Специальное конструкторское бю Института земного магнетизма радиоволн3 аявител ВАРИА АГНИТНОГ О В предлагаемом устройстве для измерения вариаций магнитного поля (вариометре) цель достигается путем разнесения во времени процессов выделения вариацией и их из мерения за счет дополнительного интеграто.ра, включенного на выходе селектора и управляющего процессом поступления импульсов эталонного генератора на вход счетчика вариаций.10 На фиг, 1,показана блок-схема вариометра; на фиг. 2 приведены эпюры сигналов в различимых точках схемы.Устройство состоит из интегратора 1 вариаций, формирователя 2 времени счета и се лектора 3, один вход которого соединен сгенератором 4 эталонной частоты, а на выходе включен счетчик б вариаций. Интегратор вариаций соединен либо с источником б опорного напряжения, либо с выходом интеграто ра 7 периода коммутатором 8, который управляется селектором 9 временных интервалов. Входы селектора временных интервалов соединены в свою очередь с выходами магниточувствительчого датчика 10 и формиро вателя 11 времени измерения.Работает устройство следующим образом.Выходной сигнал от МЧД 10 в виде последовательности импульсов частоты, пропорциональной напряженности магнитного поля 30 в исследуемой точке, поступает на вход сеСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕР 1Йзобретение отйосится к области геофизики и может быть использовано для измерения магнитных полей, при магнитных иссле. дованиях и магниторазведке.Известен квантовый, вариометр, состоящий из магниточувствительного датчика (МЧД), генератора эталонной частоты, формирователя времени счета и селектора со счетчиком.Частота, процессии в течение времени счета поступает через селектор на вход счетчика импульсов. При соответствующем выборе длительности, времени счета число импульсов, зафиксированное счетчиком, равно напряженности магнитного поля в данный момент времени и может быть выражено непосредственно в единицах измерения напряженности магии гного поля.Разрешающая способность таких устройств прямо пропорциональна времени счета. Повышение разрешающей способности ведет к снижению быстродействия и наоборот. Это особенно нежелательно при исследованиях короткопериодных вариаций магнитного,поля, так как известно, что амплитуда вариаций быстро уменьшается с уменьшением их периода.Цель изобретения - повышение разрешающей слособности квантового вариометра чри одновременном увеличении его быстродействия. физического приборостроениносферы и распространенияСССРлектора 9 временных интервалов, на второй вход которого подается сигнаал с формирователя 11 времени измерения, Длительность сигнала формирователя задает время измерения. Формирователь времени измерения преобразует сигналы от генератора эталонной частоты, формируя из них импульсы определенной длительности.Выделенные селектором временных интервалов интервалы времени 1 и 12 (фиг, 2,а) поступают на управляющий вход коммутатора 8 напряжений, который в эти интервалы времени подключает источник б опорного напряжения к входу интегратора вариацией. Таким образом на выходе интегратора вариаций за время измерения Т, (фиг, 2,б) формируется напряжениеу 1 о 01+ в) (1)"в где Уо - опорное напряжение,тв - постоянная времени интеграторавариаций.На выходе интегратора 7 периода за времяизмерения Т, зщ формируется напряжениеИт -- (2)(3) где 1, - время интегрирования. Совместное решение уравнений (1), (2),(3) дает т 1 + 2 ТСчитая, что частота генерации МЧД меняется со временем пропорционально вариациям магнитного поля, для двух соседиих измерений можно записатьИЬ= - тт,Т(4) где Т - усредненное значение периода сигнала от МЧД за время измерения,тт - ,постоянная времени интеграторапериода.По окончании времени измерения вход интегратора периода отключается, а на вход интегратора вариаций при помощи коммутатора 8 напряжений подключается выходное напряжение интегратора периода. Интегрирование напряжения Ит происходит до тех пор, пока напряжение на выходе интеграто. ра вариаций не станет равным нулю. Следовательно,где М - изменение суммы 1+1 за времямежду двумя измерениями;Л 1 - изменение времени интегрирования.5 Переходя от временных интервалов к частоте в формуле (4), можно получить11 л: М изм т(5)Таким образом, формула (5) показывает, 10 что длительность временного интервала М,прямо пропорциональна изменению частоты на выходе МЧД, т. е. вариации магнитного поля, Этот временный интервал Мвыделяется формирователем 2 времени счета и по дается на селектор 3, управляющий поступлением (фиг. 2,в) импульсов генератора эталонной частоты на вход счетчика 5 вариаций.Число У, зафиксированное на счетчике,равноф= о ,=М 1 о измт=где ЬН - вариация магнитного поля,о - эталонная частота,25 6 - разрешающая способность,Время измерения равноЛО 1И 1 отА 1 отЗ 0 А - гиромагнитное отношение,и по сравнению с обычными методами может быть уменьшено в 1 о тт раз при сохранении той же разрешающей способности,35 Предмет изобретенияУстройство для измерения вариаций маг.нитного поля, содержащее магниточувстви.тельный датчик, генератор эталонной часто ты, формирователь времени счета, селектор,источник опорного напряжения, коммутатор напряжения и счетчик вариаций, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности и быстродействия, в 45 иего введены интегратор вариаций, формирователь времени измерения, селектор временных интервалов и интегратор периода, при.чем вход интегратора вариаций соединен с источником опорного напряжения и интегра тором периода через коммутатор напряжений, управляющий вход которого через селектор временных интервалов соединен с магии точувствительным датчиком и формирователем времени измерения, а счетчик вариаций 55 подключен к генератору эталонной частотычерез селектор, управляемый формирователем времени счета.р. Сапунова, 2 ипографи Заказ 2565/3ЦНИИПИ Комите Составитель Л, Байдак Техред Т, Миронова Изд.1686 Тираж 755 Подписноепо делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5