Стабилизатор напряженности магнитного поля

Союз Советских Социалистических Республик(51) М.Кл6 0 сударстеенный комите ссср о делам изобретений23) итет -53) УДК 621.317,44088.8) 3) Опубликовано 30,09.79, Бюллетень М 36 45) Дата опубликования описания 01.10.79 ткрытий 2) Авторыизобретения мянцев и С, С. Александро 1) ЗаявительЕН НОСТИ оматике и быть ис и с авто олем па кого стабилиременную нео магнитометИзооретение относится к автизмерительной технике и можетпользовано в системах, связаннымагическим уцравлснием и контрраметров магнитных систем. 5Известны устройства для стабилизациимагнитного поля, которые содержат самогенерирующий парорубидиевый магнитомегр, состоящий из датчика магнитометра,усилителя и цепи обрагной связи, фазовый 1 Одискриминатор, опорный генератор стабилизирующего полякольцо обратной связи иобразцовую (стабилизируемую) магнитнуюсистему.С выхода магнитометра частота переменной ЭДС, пропорциональная напряженности маппитного поля Н, +Но, где Но -стабилизируемый уровень магнитного поля,а Н - уровень помехи, сравнивается вфазовом дискриминаторе с частотой опорного генератора стабилизируемого поляш=уНо . В зависимости от величины расстройки этих частот формируется управляющий сигнал Н, в кольце обратной связи,позволяющий стабилизировать поле в образцовых кольцах на определенном уровне Н,Ц,В качестве недостатков тазатора следует указать на встабильность парорубидиевог 30 ра из-за внешних воздействий, а также на необходимость знать при составлении схемы измерения магнитного поля форму суммарной кривой сигнала в области максимума, асимметрию кривой и показатели максимальной крутизны. Кроме того, он не позволяет поддерживать заданную неоднородность поля в магнитной системе, так как при стабилизации напряженности поля в образцовой магнигной системе путем сравнения частоты прецессии с частотой опорного генератора обеспечивается поддержание лишь абсолютного значения поля и не учитывается его градиент.Цель изобретения - повышение точности стабилизации,Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряженности магнитного поля, содержащем последовательно соединенные датчик магнитометра, усилитель и фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу опорного генератора, и образцовую магнитную систему, связанную с выходом фазового дискриминатора, датчик,магнитометра выполнен в виде датчика ядерно-прецессионного магнитометра и снабжен магнитной системой коррекции, расположенной на образцовой магнитной системе, блоком управления и последовательно подключенными к выходу усилителя деIЛН, +ЛН/= ХНо,20 25 30 35 40 45 50 а= ",ЬН,принятый во модулятором, фазовым дискриминатором коррекции и опорным генератором коррекции, подключенным к второму входу фазового дискриминатора коррекции, причем выход последнего соединен с магнитной системой коррекции, а блок управления - с входами датчика ядерно-дрецессионного магнитометра и опорных генераторов стабилизируемого поля и коррекции.На чертеже представлена структурная схема стабилизатора напряженности магнитного ноля.Она содержит демодулятор 1, опорный генератор 2 стабилизируемого поля, датчик 3 магнитометра, усилитель 4, фазовый дискриминатор б, образцовую магнитную систему 6, опорный генератор 7 каррекции, фазовый дискриминатор 8 коррекции, магнитную систему 9 коррекции и,блок 10 управления.Размещая датчик 3 магнитометра на продольной оси образцовой магнитной системы б, снабженной магнитной системой 9 коррекции, и контролируя неоднородность ,пе далее чем на границе сферы, центр которой находится в начале координат, а радиус равен расстоянию от начала координат до ближайшего токоведущего проводника, представляется возможным, изменяя ток в корректирующих обмотках магнитной системы коррекции, поддерживать заданную неоднородность магнитного поля в образцовой магнитной системе 6.Работа устройства состоит в следующем.С ядерно-прецессион ного датчика 3 (ЯПД) снимается сигнал прецессии в виде переменной ЭДС, частота несущей а которого пропорциональна величине напряженности магнитного поля в системе, где установлен ЯПД, т. е, Н+Н, При этом со=1 Н+;Н,. Частота огибающей сигнала прецессии пропорциональна неоднородности стабилизируемого поля в объеме ЯПД, т. е.- гиромагнитное отношение протона;где ЛН - неоднородность магнитного поля на длине образца.Сигнал прецессии через усилитель 4 поступает: во-первых, на вход фазового дискриминатора 5, где частота несущей сигнала сравнивается с частотой опорного генераторр а,2 ста билизируемого поля и значение тока, пропорциональное их разности, подается в образцавую магнитную систему 6, где создает напряженность магнитного поля равную Н; во-вторых, на вход демодулятора 1, в котором выделяется частота модуляции огибающей сигнала прецессии со,. Эта частота сравнивается на фазовом дискриминаторе 8 коррекции с частотой опор ного генератора 7 коррекции а=-1 ЬН где ЛН, - допустимое значение неоднородности поля в объеме ЯПД, и значение тока, пропорциональное их разности, подается на соответствующую корректирующую обмотку магнитной системы 9 коррекции, Этим обеспечивается создание такого корректирующего магнитного поля ЛН.которое позволяет выполнить равенство т. е. обеспечить поддержание допустимого значения неоднородности поля в образцовой магнитной системе.Управление во времени работой ЯПД и опорных генераторов осуществляет блок 10.Формула изобретения Стабилизатор напряженности магнитно го поля, содержащий последовательно сое. диненные датчик магнитометра, усилитель и фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу опорного генератора и образцовую магнитную систему с выходам фазового дискриминатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в нем датчик магнитометра выполнен в виде датчика ядерно-прецессионного магнитометра и снабжен магнитной системой коррекции, расположенной на образцовой магнитной системе, блоком управления и последовательно подключенными к выходу усилителя демодулятором, фазовым дискриминатором коррекции и опорным генератором коррекции, подключенным к второму входу фазового дискриминатора коррекции, причем выход последнего соединен с магнитной системой коррекции, а блок управления - с входами датчика ядерно-прецессионного магнитометра и опорных генераторов стабилизируемого поля и коррекции,Источник информации,внимание при экспертизе:1. Сборник Геофизическая аппаратура, вып, 49, 1972, с. 19 - 21.688883Составитель Е. Данилина Редактор Е. Караулова Техред Н. Строганова Корректор И. СимкинаЗаказ 857/1075 Изд. Ию 540 Тираж 1090 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Трьк, фил, пред. Патент