Устройство для измерения компонент вектора магнитной индукциии

Союз Советских Социалистических Республик-ву -М,Кл.е б 01 К 33,02 122) Заявлено 24.07,74 (21) 2052631/2 исоединением заявки Государственный комитет Совета Министров СССР(45) Дата опубликования оп оллетень Леания 18.10.76 3) УДК 621.317,4(088,8) по делам изобретении и открытий72) Автор изобретения Ю анась Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОНЕ ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИС целью обеспечения непрерывности и повышения точности измерецця предлагаемое устройство снабжено двигателем, установленным в корпусе, кинематическцм узлом, состоящим цз последовательно соединенных редуктора и пары конических шестерен разного диаметра, одна из которых укреплена на осц рамки, а другая на осц преобразователя, причем выход двигателя связан с входом и- нематического узла двумя, коммутаторамц, один из которых механически связан с рам,кой, а другой - с осью преобразователя, вы. о 1 последнего через коллектор, устацовлеццьш ца оси крепления преобразователя, соединен с входом, коллектора, установленного на рамке, избирательным усилителем, вход которого присоединен к выходу коллектора, расположенного на рамке, четырьмя сцнхроннымц детекторами, управляющие входы двух цз которых соединены с выходом коммутатора, связанного с рамкой, а сигнальные входы - с выходом избирательного усилителя, выход одцого из них,подключен к сигнальным входам остальных двух синхронных детекторов, а их управляющие входы связаны с выходом коллектора, установленного на рамке. Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для измерения трех ортогональных компонент вектора постоянной магнитной ,индукции в заданной точке пространства.5Известно устройство для измерения компонент вектора магнитной индукции, содержащее три однокомпонентных магнитометрических преобразователя, ориентированных по трем ортогональным осям 1. 10Ввиду неидентичности преобразователей это устройство имеет различную чувствительность по ортогональным осям и относительно невысокую точность измерения из-за влияния собственных шумов преобразователей. 15Известно также устройство для измерения компоцент вектора магнитной индукции, содержащее корпус, в котором на оси установлена рамка, однокомпонентный магнитометрический преобразователь, укрепленный на оси, 20 перпендикулярной его оси чувствительности и оси рамки и расположенный в рамке, два последовательно соединенных, коллектора, один из которых установлен на рамке, а другой - ца оси крепления преобразователя, а его вход 25 соединен с выходом преобразователя 21.Данное устройство также характеризуется невысокой точностью измерения. Кроме того, при условии использования одного магнитометрического преобразователя оно не позволя т обеспечить непрерывное измеренне трех орогональных компонентов,вектора мапштцоц ндукции.Ъ = В, Р+ В,Э-,- В,Р, (1) где В В, В, - проекции измеряемого вектора магнитной индукции на ортогональные оси;1" - ось чувствительности преобразователя 8.Для случая неравенства угловых скоростей вращения Й 1 Й, получим следующие выражения для составляющих выходного наппяжеция с преобразователя 7 В Р = - з 1 п(2 - 2)1+ з 1 п (О О,)1 В,В1 Р - О,) - со Р,+и,)11; -- у,В,Р= В,созо,1.(2) Сигнал, определяемый уравнениями (1) и (2), через коллекторы 9 и 10,поступает на вход избирательного усилителя 14, с выхода которого он поступает на синхронные детекторы 1 Б и 16, управляющие входы последнего подключены,к коммутатору 11. На детектор На чертеже дана схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из корпуса 1, в котором ца оси 2 установлена рамка 3 и коническая шестерня 4 сцепления с конической шестерней 5, расположенной ца оси б, на последней также расположены однокомплектцый магцитометрический преобразователь 7, коммутатор 8 и коллектор 9, причем ось б расположена в рамке 3 таким образом, что она перпендикулярна оси 2 и оси чувствительности преобразователя 7. Кроме того, устройство содержит связанные с рамкой 3 коллектор 10, коммутатор 11 и редуктор 12, вход которого соединен с выходом двигателя 13, расположенного ца корпусе 1, а также избирательный усилитель 14, соединенный входом через коллекторы 9 и 10 с выходом преобразователя 7, и четыре сцнхроцных детектора 15 - 18. Сигнальные входы детекторев 15 и 16 присоединены к выходу усилителя 14, а управляющие входы - к коммутатору 11, сигнальные входы остальных двух детекторов 17 и 18 присоединены к выходу детектора 15, а их управляющие входы через коллектор 10 - к коммутатору 8.Устройство работает следующим образом.Движение от двигателя 13 при его включении через редуктор 12 и пару, конических шестерен 4, 5 передается на рамку 3 и ось б. Магцитометричеокий преобразователь 7 начинает вращаться в пространстве одновременно вокруг двух осей 2 и б, а так как диаметры шестерен 4 и 5 различны, то угловые скорости его вращения вокруг осей 2 и б также различны, при этом ца выходе магццтометричес 1 кого преобразователя 7 в любой момент времени возиикает сигнал20 25 Зо Устройство для измерения компонент вектора магнитной индукции, содержащее корпус, в котором на оси установлена рамка, одцокомпонентный магцитометрический преобразователь, укрепленный ца оси, перпендикулярной его оси чувствительности и оси рамки и расположенный в рамке, два последовательно соединенных коллектора, один из которых установлен на рамке, а другой - на оси крепления преобразователя, и его,вход соединен с выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения непрерывности и повышения точности измерения, оно снабжено двигателем, установленным в корпусе, кинематичеоким узлом, состоящим из последовательно соединенных редуктора и пары конических шестерен разного диаметра, одна из которых укреплена на оси рамки, а другая - на оси преобразователя, причем выход двигателя связан с входом кинематического узла двумя )коммутаторами, один из,которых,механически связан с рамкой, а другой - с осью преобразователя, выход последнего через коллектор, установленный на оси крепления преобразователя, соединен с входом коллектора, установленного на рамочке, избирательным усилителем, вход которого присоединен к выходу коллектора, расположенного на рамке, четырымя синхронными детекторами, управляющие входы двух из которых соединены с выходом коммутатора, связанного с рамкой, а сигналыные входы - с выходом 65 35 40 45 50 55 60 15 с коммутатора 11 подается сигнал, сицфазный с з 1 п Р,1, а ца детектор 16 - с сов 01 ь Тогда выходной сигнал детектора 17 пропорционален компоненте ВСигнал с выхода детектора 16 поступает на входы детекторов 17 и 18, при этом на их управляющие входы поступают оигналы с коммутатора 8 через коллекторы 9 и 10, причем на детектор 17 поступает сигнал, синфазный с з 1 п 0 1, а ца детектор 18 - сигнал, сицфазцый с сов Й , причем ца выходе детектора 17 находится сигнал, лропорциоцальцый В-, а ца выходе, детектора 18 - сигнал, пропорциональный В,Таким образом, предлагаемое устройство при помощи одного магнитометрического преобразователя 7 обеспечивает непрерывное измерение трех компонент вектора магнитной индукции. Так как выходной сигнал магнитометрического преобразователя 7 цг содержит постоянной составляющей, а подвергается частотнофазовой обработке, то влияние собственных шумов преобразователя практическими исключается, что значительно повышает точцость измерения. Формула изобретения избирательного усилителя, выход одного из632066 них подключен к сигнальным входам остальных двух синхронных детекторов, а их управляющие входы связаны с выходом коллектора, установленного на рамке. Источники информации, принятые во внизание при экспертизе изобретения: Составитель Е. ИзмайлоТехред Л. Кочемирова едакто н Корректор И. Симкин 677 Тираж 1029 го комитета Совета Министро зобретений и открытий 5, Раушскаи наб., д. 4/5 ПодписноеССР п. Харьк, фил. пред. Пат каз 927/127 Изд. Лов ЦНИИПИ Государственн по делам Москва, Ж1. Яновский Б. М., Земной магнетизм, ЛГУ,1963 г., стр. 423 - 430.2. Долгинов С. Ш. Матнитометрическаяаппаратура третьего советского искусственно го спутника Земли, сб. Искусственные спутники Земли, вып. 4, 1960 г., АН СССР, стр, 135 в 1 (прототип).