407372

407372 Союз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 02.Х 11.1971 (Жс присоединением заявк 1Приоритет -Опубликовано 21,Х 1,1973 1720371/18-24).Ч, Кл. б 08 с 9/О Государственный комитетСовета Министров СССРао делам изобретенийи открытий 1.74:531.088,8) Бюллетень4 Дата опубликования описания 24 Л,1974 вторыобретецц Е. И. Виноградов, Е. С. Лебяжьеваи А. Б. Михайлов. П. Григорь Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования на основе квантовой магцитометрии.Известны устройства для измерения угло. вых перемещений, содержащие постоянный магнит, закрепленный ца основании, модуляционную катушку, расположенную на одном из полкгсов магнита и подключенную к одно. му выходу модуляционного генератора, второй выход которого подключен к одному входу сцинового генератора, другой вход которого соединен с датчиком ядерного магнитного резонанса, расположенного на входном валу и помещенного внутри катушки стабильного тока, подключенной через ключ к стабили. затору тока, выход спицового генератора со. елицец с одним в.солом частотного дискриминатора, к другому входу которого подключен генератор оцорцо 1 с частоты.К недостаткам известных устройств относится то, что в ццх используется сложный преобразователь угол в к ца основе кодового лиска, а также два вала, причем выходной вал связан с приводом редуктора, применение которого це может обеспечить требуемой точности соосцости входного и выходного валов и точности работы, например, электромеханического привода из-за люфтов, зоны нечувствительности и т. д. Известные устройства еще больше усложняются при использовании дцфферецциальцой схемы для уменьшения влияния нестабильности магнитных полей при измерении угловых перемещений с высокой точностью. К недостаткам известных устройств можно отнести также уменьшение диапазона измеряемых углов при повышении коэффициента редукции.Предложенное устройство лля измеренияугловых перемещений отличается тем, что в него введены запоминающее устройство, ключ, усилитель и катушка подмагнцчивания, причем катушка подмагничивания расположена на постоянном магните и подключена через последовательно соединенные запоминающее 1-, устройство, усилитель и ключ к выходу частотного дискриминатора.Это позволило повысить точность и надежность работы устройства.На чертеже приведена блок-схема оппсы ваемого устройства.Устроцство для измерения угловых перемещений содержит постоянный магнит 1, модуляционную катушку 2, вал 3 с датчиком ядерного магнитного резонанса, расположенным 25 ца оси вала, катушку 4 стабильного тока, модуляционный генератор 5, спиновый генератор 6, генератор 7 опорной частоты, частотный дискриминатор 8, ключи 9 и 10, прецизионный стабилизатор тока 11. блок управления ,"о 12, усилитель 13 постоянного тока, запомина 407372зц 35 1 о 45 ющее устройство 14, основание 15, катушку подмагничивания 1 б.На неподвижном основании 15 установлен магнитс модуляционной катушкой 2 и катушкой подмагничивания 1 б. На вращающемся валу 3 с датчиком ядерного магнитного резонанса закреплена катушка 4 стабильного тока. Катушка 4 подключена в качестве индуктивности резонансного ЛС-контура к спиновому генератору б.При работе модуляционного генератора 5 система автоматической подстройки частоты спцнового генератора устанавливает частоту генератора 5 так, что с высокой точностью выполняется основное соотношение ядерного магнитного резонанса:1.,=;.В,где 1" - частота спинового генератора; В - индукция магнитного поля в объеме датчика ядерного магнитного резонанса; т - гидромагнитная константа вещества датчика ядерного магнитного резонанса.Блок управления 12 осуществляет коммутацию ключей 9, 10 и запуск частотомера (команда старт). Ключ 9 переключается блоком управления 12, например, при скважности, равной двум, при длительности периода порядка 1 - 1 О сек. При замыкании ключа 9 по катушке 4 начинает протекать ток 1 прецизионного стабилизатора тока 11.Через некоторый промежуток времени, порядка нескольких сотен миллисекунд, после замыкания ключа 9 выдается сигнал старт ца запуск частотомера. При этом с выхода спинового генератора б на выход устройства поступает сигнал с частотой 1", пропорциональной индукции поля Вр. в объеме датчика ядерного магнитного резонанса. Вр является векторной суммой индукции В. поля постоянного магнита 1 и индукции В поля, создаваемого током в катушке 4 стабильного тока. Индукцця Вр, меняется при угловом перемещении вала 3.По прошествии половины периода ключ 9 размыкается. Катушка 4 обесточивается. Выдается команда стоп.Через некоторый промежуток времени, порядка нескольких сотен миллисекунд, замыкается ключ 10. При этом ца вход запоминающего устройства 14 через усилитель 13 цостояицого тока с выхода частотного дискриминатора 8 поступает управляющее напряжение О р, пропорциональное величине ухода частоты 1", от частоты 1" генератора 7 опорной частоты, причем уход частоты 1- пропорционален уходу поля магнита 1 от номинальной величины Во,Запоминающее устройство 14 (например, аналогового емкостного типа) поддерживает в катушке подмагничивания 16 ток У" определенной величины, пропорциональной сигналу рассогласования 01 Р в течение всего периода времени до прихода следующего импульса с блока управления 12, замыкающего ключ 10.Таким образом, с помощью спинового генератора б, системы ключей 9 и 10, блока управления 12, генератора 7 опорной частоты, частотного дискриминатора 8 и запоминающего устройства 14 осуществляется попеременно измерение углового перемещения ц стабилизация поля магнита 1, что повышает точность измерения углового перемещения в цифровой форме. ФПредмет изобретения Устройство для измерения угловых перемещений, содержащее постоянный магнит, закрепленный на основании, модуляционную катушку, расположенную на одном цз полюсов магнита и подключенную к одному выходу модуляционного генератора, второй выход которого подключен к одному входу спинового генератора, другой вход которого соединен с датчиком ядерного магнитного резонанса, расположенного на входном:валу и помещенного внутри, катушки стабильного тока, подключенной через ключ к стабилизатору тока, выход спинового генератора соединен с одним входом частотного дискриминатора, к другому входу которого подключен генератор опорной частоты отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, в него введены запоминающее устройство, ключ, усилитель и катушка подмагничивания, причем катушка подмагничцвания расположена на постоянном магните и подключена через последовательно соединенные запоминающее устройство, усилитель и ключ к выход частотного дискриминатора,407372 Состави гель В. РыгалинТехред А. Камышникова Корректор Е. Хмелев зедактор анкина одписно Москва,Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговл Изд. 3 о 1 Об ГИИГГИ Государствен по деламТираж 602ого комитета Совета Министров СССизобретений и открытий35, Раущская наб., д. 4/5