Следящий магнитометр

пи 58 О 536 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Саветских Социалистических Ресвубчик(51) М. Кл. 6 017 3/14 1) 1715065/25 22) Заявлено 15,12.7 аявкиприсоединением 23) Приорит Государственный комитетСевета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий юллетень42) Опубликовано 15 45) Дата опубликования описания 12.11.77 2) Авторы изобретени Э, В. Дворников и Л, Л, Брудастовнститут автоматики и электроники Сибирского отделения АН 1) Заявител 54) СЛЕДЯЩИИ МАГНИТОМЕТР 1. Низкая точносмагнитного поля, обстатической ошибкивозрастающая пристному закону. ь измерения индукции условленная увеличением в процессе измерения и рассогласованпп по изве 3 В 1+ К гд ЛВ 0 - рассогласо К - коэффициент и 2. Ограниченные п лем из-за нелинейнос характеристики, опре ла ядерного магнитн 3. Снижение быстр нелинейных участка характеристики из-за ента передачи систем установленияванне по полю;ередачи системы.ределы слежения за поти дискриминационной деляемой формой сигнаого резонанса,одействия при работе надискриминационной уменьшения коэффициы и увеличения времени Т ус+К емени РС-филье Т Т 2 - постоянные вр и авторегулирован изобретения явля змерения, расш и увеличение бы тров в це Целью точности слежения ройства. Для д щий магпя.ется повышение ирение пределов тродействия уст 61) Дополнительное к авт. свид-ву Изобретение относится к устройствам для измерения индукции матнитных полей методом ядерного магнитного или электронного парамагнитного резонанса в установках различного назначения, в частности, в магнитной 5 радиоспектроскопии и в масспектрометрии.Известны устройства для измерения магнитных полей методом ядерного магнитного или электронного парамагнитного резонанса 1) 10Ближайшим по технической сущности к предлагаемому изобретению является следящий магнитометр, содержащий автогенератор, соединенный с датчиком сигналов ядерного магнитного резонанса и управителем частоты, 15 приемник сигнала ошибки, подключенный к датчику и усилителю постоянного тока, выход которого соединен со входом управителя частоты 2. К автогенератору подключено регистрирующее устройство для измерения 20 частоты. В этом устройстве автоматическое слежение за частотой осуществляется с помощью цепи авторегулирования, замыкающейся через усилитель постоянного тока и уменьшающей рассогласование между измеряемым 25 полем и частотой ядерного магнитного резонанса.К недостляющегосяотносятся: аткам известного устроиства, явстатической системой слежения,30 остижения цели в нзвестныи следяитометр, содержащий последова.40 45 50 55 60 Р = Г фо .-.: М 2 ъ тельно соединенные регистрирующее устройство, автогеператор, датчик сигналов ядерного магнитного резонанса, приемник сигнала ошибки, усилитель постоянного тока и управитель частоты, выход которого подключен к автогенератору, дополнительно введены биполярный дискриминатор уровней, вход которого соединен с выходом приемника сигнала ошибки, генератор импульсов, ключ, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение. При этом выход генератора импульсов через ключ подключен к счетному входу реверсивного счетчика, цифровые выходы которого соединены с преобразователем код-напряжение, а шины сложения и вычитания связаны с управляющими входами ключа и выходами биполярного дискриминатора уровней, Выход преобразователя код-напряжение подключен ко входу управителя частоты,На чертеже изображена блок-схема предлагаемого магннтометра.Предлагаемое устройство содержит автогенератор 1, датчик 2 сигналов ядерного магнитного или электронного парамагнитного резонанса, управитель 3 частоты, усилитель 4 постоянного тока, преобразователь 5 код-напряжение, регистрирующее устройство 6, приемник 7 сигнала ошибки, биполярный дискриминатор 8 уровней, генератор 9 импульсов, ключ 10, реверсивный счетчик 11.При этом генератор 1 соединен с регистрирующим устройством 6, управителем 3 частоты и датчиком 2, выход которого подключен ко входу приемника 7 ошибки сигнала. Выход приемника 7 связан со входом усилителя и постоянного тока и выходом биполярного дискриминатора 8 уровней, выходы которого соединены с управляющими входами ключа 10 и с шинами сложения и вычитания реверсивного счетчика 11. Генератор 9 импульсов подключен через ключ 10 к счетному входу реверсивного счетчика 11, цифровые выходы которого соединены со входом преобразователя 5 код-напряжение. Вход управителя 3 частоты подключен к выходу преобразователя код-напряжение, а другой вход - к выходу усилителя постоянного тока.При нахождении частоты автогенератора 1 в резонансной области, определяемой соотно- шением где у - гиромагнитное отношение ядра или электрона;Во - индукция измеряемого магнитного поля;ЛВ, - расстояние между центром и максимумом дискриминационной кривой приемника сигналов ошибки, например полуширина первой производной линии поглощения магнитного резонанса, на выходе приемника 7 сигналов ошибки появляется напряжение, пропорциональное расстройке частоты генератора 1 относительно центра резонансной линии, а знак определяется направлением расстрой 10 15 20 25 ЗО 35 ки. В ходе изменения индукции измеряемого магнитного поля этот сигнал ошибки, воздействуя на управитель 3 частоты автогенератора 1 через двухконтурную цепь обратной связи, непрерывно подстраивает частоту автогенератора 1 крезонанспому значению, которое измеряется регистрирующим устройством 6.При малых значениях сигнала ошибки, соответствующих зоне нечувствительности биполярного дискриминатора уровней, и при быстрых флуктуациях магнитного поля управляющее воздействие формируется с помощью усилителя 4 постоянного тока.При достижении сигналом ошибки одного из уровней срабатывания биполярного дискриминатора последний через ключ 10 подключает генератор 9 импульсов к реверсивному счетчику 11 и устанавливает в зависимости от полярности сигнала ошибки знак реверса счетчика 11. Изменившийся под воздействием импульсной последовательности цифровой код реверсивного счетчика преобразуется с помощью преобразователя код-напряжение в управляющее управителем 3 частоты напряжение, в результате чего происходит уменьшение расстройки частоты авто- генератора 1 и ошибки слежения до значений, в пределах которых обеспечивается эффективная работа контура регулирования, включающего усилитель 4 постоянного тока.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения изменяющегося и стационарного магнитного поля, расширить пределы измерения и увеличить быстродействие.Формула изобретенияСледящий магнитометр, содержащий последовательно соединенные автогенератор, датчик сигналов ядерного магнитного или электронного парамагнитного резонанса, приемник сигнала ошибки, усилитель постоянного тока и управитель частоты, причем выход управителя частоты подключен к управляющему входу автогенератора, измерительный выход которого соединен с регистрирующим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов измерения изменяющегося и стационарного магнитного поля, увеличения быстродействия, в него дополнительновведены биполярный дискриминатор уровней, вход которого соединен с выходом приемника сигнала ошибки, генератор импульсов, реверсивный счетчик, счетный вход которого через ключ подключен к генератору импульсов, а шины сложения и вычитания соединены с управляющими входами ключа и с выходами биполярного дискриминатора уровней, преобразователь код-напряжение, вход которого под. ключен к цифровому выходу реверсивного счетчика, а выход - ко входу управителя частоты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеКорректор А. Степанова Редактор И, Шубина Подписное Заказ 2531/14 Изд. Мз 901 Тираж 725 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5