425149

пц 42 И 49 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 25.04,74. Бюллетень15Дата опубликования описания 24.09.74 51) М, Кл. 6 01 31 Государственныи комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(71) Заявитель А. В. Вовнен пециальное конструкторское бюро физического приборостроенияИнститута земного магнетизма, ионосферы и распространениярадиоволн АН СССР(54) КВАНТОВАЯ МАГНИТНАЯ ВАРИАЦИОННАЯ СТАН Ц Изобретение относится к области геофизики, а именно к устройствам для измерениявариаций магнитных полей при геофизическихисследованиях и геологоразведке,Известна квантовая магнитная вариационцая станция, содержащая датчик, формирователь времени счета, селектор поля, счетчикполя и кварцевый генератор,Высокая чувствительность достигается двумя способами, первый из которых основан наувеличении времени измерения частоты сигнала, что приводит к уменьшению быстродействия прибора и, следовательно, ограничиваетего применение при измерении коротко-периодных вариаций магнитного поля.Второй способ основан на принципе умножения частоты сигнала и обеспечивает одновременно с высокой чувствительностью и высокое быстродействие прибора.Однако известная станция оснащена датчиком опорных частот со схемой автоматического переключения и широкополосного умцожителя частоты, которые сложны в изготовлении, настройке, а главное, не могут быть выполнены на серийных элементах цифровойтехники в микромодульном исполнении,Цель изобретения - упростить конструкцию, технологию изготовления и настройкумагнитовариационной станции при сохранениибыстродействия и чувствительности ее. Это достигается тем, что в станцию введенытри схемы совпадения со счетчиками, соединенными между собой через дешифраторы состояния, выходы которых включены на фор мирователь времени измерения, который соединен с селектором поля, а управляющие входы схем совпадения подключены к схеме управления, соединенной с датчиком и формирователем времени счета, причем один из 10 счетчиков соединен со схемой совпадения через делитель.Сущность изобретения заключается в том,что выделяется временной интервал, пропорциональный вариациям магнитного поля, уве лпчивается в и раз и в дальнейшем используется для определения времени измерения частоты прецессии от магниточувствительногодатчика (МЧД).На чертеже приведена блок-схема предла гаемой магнитовариационной станции.Выход МЧД 1 соединен с селектором поля2 и через делитель 3 со схемой управления 4.Другой вход схемы управления соединен с формирователем времени счета 5, а к выходу 25 подключены схемы совпадения 6 ц 7, соединенные с входами соответствующих счетчиков 9 и 10, а схема совпадения 8 подключена к счетчику 1 через делитель 12. На выходе счетчиков 9 и 10 включены дешифраторы со стояния 13 и 14, другие входы которых сое10 15 20 25 30 40 45 50 динены с выходами счетчика 1. Выходы дешифраторов подключены к формирователю времени измерения 15, управляющему селектором поля 2, Селектор поля 2 подключает датчик 1 непосредственно к счетчику поля 16. Управляющие входы схем совпадения 6, 7 и 8 и формирователь времени счета 5 подключены к кварцевому генератору 17. Кроме того, выход дешифратора состояния 13 подключен к схеме управления 4,Работа устройства происходит следующим образом.Выходной сигнал от МЧД 1 в виде последовательности импульсов с частотой сигнала прецессии, пропорционального напряженности магнитного поля, поступает на вход делителя частоты 3 с коэффициентом деления К. Причем коэффициент деления К выбирается из следующего соотношенияК:=А 1 измгде А - гиромагнитное отношение датчика;пзм - время измерения, задаваемое с помощью формирователя времени счета 5.С выхода делителя сигнал поступает на вход схемы управления 4. Одновременно с блока формирователя времени счета на другой вход схемы управления поступает сигнал времени счета. Управляющий сигнал со схемы управления 4 в виде временного интервала 1,+Т открывает схему совпадения 6. Этот временной интервал с дискретностью кварцевого генератора 17 фиксируется в счетчике 9. После окончания времени счета схема управления вырабатывает сигнал с временным интервалом 1, который открывает схему совпадения 7. В счетчике 10 этот временной интервал 1 з фиксируется также с помощью сигналов кварцевого генератора 17. Код, зафиксированный счетчиками 9 и 10, подается на дешифраторы состояния 13 и 14. По окончании измерения времени 1 схема управления включает схему совпадения 8. Частота генератора 17 через делитель частоты 12 поступает на вход счетчика 11. Коэффициент деления счетчика 12 выбирают из условия необходимой чувствительности прибора. Счетчик 11 заполняется в несколько раз медленнее, чем счетчики 9 и 10. По мере заполнения наступает момент совпадения кода в нем с кодом, записанным в счетчике 10; на выходе дешифратора 14 вырабатывается импульс, который открывает селектор поля 2, и сигнал с датчика поступает на вход счетчика поля 16.При дальнейшем заполнении счетчика 11 код, записанный в нем, совпадает с кодом счетчика 9. Дешифратор состояния 13 включает формирователь 15 и подает команду в схему управления на выключение схемы совпадения 8, Формирователь 15 закрывает селектор поля 2, и сигналы с датчика не поступают на вход счетчика поля 16.Таким образом происходит вычитание временного интервала 1, из интервала 1,+Т с одновременным умножением их разности за счет делителя 12. Умноженный разностной временной интервал пропорционален изменению частоты прецессии от МЧД. С изменением вариаций указанный интервал изменяется, увеличивается при увеличении частоты прецессии и уменьшается при уменьшении (в пределах ширины диапазона).Таким образом, высокая чувствительность прибора получается не за счет увеличения гиромагнитного отношения сигнала, а за счет жесткой связи вариаций частоты с временем включения селектора поля, т. е, при небольшом изменении входной частоты, поступающей с МЧД, изменяется в ту же сторону и время счета этой частоты. Предмет изобретения Квантовая магнитная вар иационная станция, содержащая датчик, формирователь времени счета, селектор поля, счетчик поля и кварцевый генератор, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, упрощения конструкции, технологии изготовления и настройки, в нее введены три схемы совпадения со счетчиками, соединенными между собой через дешифраторы состояния, выходы которых включены на формирователь времени измерения, который соединен с селектором поля, а управляющие входы схем совпадения подключены к схеме управления, соединенной с датчиком и формирователем времени счета, причем один из счетчиков соединен со схемой совпадений через делитель.425149 оставитель Л. Байдаков Орлова Коррек Заказ 2800/10ЦЕ 1 ИИГ 1 И си ография, пр. Сапунова,Редактор О. Степина Техред Е. Борисов Изд.746сударственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская Тираж 678овета Министров СССоткрытийаб., д. 4/5