Феррозондовый магнитометр

1паф"-".ьО П Й-Ф-"4 е,й И ЕИЗОБРЕТЕН ЙЯ Сфез СеветсиикСфциалистичесиикреспублик п 1789933 Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВеудврствквай квмктвт ИВР вв ашт кмбретевий в аткрмтвй(72) Авторы изобретения Л. 3, Бобровников, Л. И. Воскобойников и В. А. Попов Московский ордена Трудового Красного Знаменигеологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(54) фЕРРОЗОНДСВЫЙ МАГНИТОМЕТР 1Изобретение относится к измерению слабых магнитных полей и предназначено для повышения точности измерений и улучшения динамических свойств феррозондового магнитометра.Известны устройства для измерения ф магнитных полей, выполненные в виде фер. розондового магнитометра, содержащие генератор возбуждения, магнитомодуляционный датчик с .обмотками возбуждения, измерительной и автокомпенсационной;полосовой фильтр, усилитель переменного тока, фазочувствительный детектор, цепь отрицательной связи и регистратор 11. С помощью феррозондового магнито 15 ,метра, построенного по указанной структурной схеме, можно измерять параметры как постоянных, так и переменных магнтиных полей однако такие феррозондове магнитометры имеют невысокую чувствительность и поэтому не могут быть использованы при измерении слабых магнитных полей. 2Известны также высокочувствительные магнитометры, содержащие магнитомодуляционные датчик с. обмотками возбужде.- ния, измерительной, автокомпенсацйонной, компенсации магнитного поля Земли и градуировочной, генератор возбуждения, подключенный через буферный каскад и частично-избирательную цепь к обмотке возбуждения, частотно-избирательный усилитель, включенный между избирательной обмоткой и фазочувствительным детектором (фЧД), который, в свою очередь, через интегратор соединен с нуль-органом и автокомпенсационной обмоткой. При этом генератор возбуждения через второй буферный каскад соединен каналом переда-. чи опорных сигналов с управляющим входом фЧД. Канал передачи опорных сигналов включает в себя фазовращателц, параметрическое звено и обеспечивает передачу второй гармоники сигнала генератора к фЧД 2.Недостатком известного устройства является то, что при ннфраниэкочастотных3 789933 4амплитудах и фазовых измерениях оно не Генератор возбуждения, стабилизированможет обеспечить высокую точность изме- ный кварцевым резонатором, вырабатываетрений, так как управление фЧД осушествля- ток синусоидальной формы (фиг. 2 ц). Комется через буферный каскад, фазовраша- паратор нулевого уровня сигнала первойтель и параметрическое звено, содержа-гармоники 5 вырабатывает последователь -шее реактивные фазосдвигаюшие элемен- ность единичных импульсов (фиг. 24),ты, которые являются принципиально не- запускающих ждуший мультивибратор 6,стабильными и сильно зависят от темпе- на выходе которого наблюдаются пряморатуры. Воздействие температуры особен- угольные импульсы (фиг, 2 г), поступаюно сказывается при работе в полевых шие на управляющий вход стробируюшегоусловиях. В результате нестабильностиэтих элементов фазы питаюшего и опор- каскада в моменты поступления этих имного сигналов расходятся, амплитуда и пульсов наблюдается сигнал, амплитудафыы второй гармоники сигнала в опор- которого пропорциональна амплитуде иэном канапе "плывут". меряемого магнитного поля. Очевидно,Проводимость ФЧД зависит" от уровня что моменты измерения сигнала жесткоопо ного сигнала, В результате нестабиль- привязаны к максимуму амплитуды второйРности уровня опорного сигнала иэменяет- гармоники О измеряемого сигналася время, в течение которого фЧД открыт фиг. 28), появляющейся несущей частоты.или заперт, т.е, меняется период опорно- В интеграторе 8 измеряемый сигналго сигнала, что сказывается на точности накапливается и измеряется нуль-оргаиэмениения слабых магнитных полей, ном 9.Цель изобретения - повышение точ- Описанный режим работы феррозондоности измерений. вого магнитометра соответствует исДля достижения укаэанной. цели в из пользованию при изм рх положивестное устройство содержащее магнтито- ных полупериодов сигнала второй гармомодуляционный датчик с обмотками возбуждения, компенсации магнитного поля периодов второй гармоники в схему магииЗемли, измерительной, автокомпенсации, ,тометра необходимо включить компарагенератор возбуждения, подключенный . тор максимального уровня сигнала перчерез буферный каскад с частотно-иэби- вой гармоники, с помощью которого форрательной цепью к обмотке возбуждения, мируется последовательность импульсов,частотно-избирательный усилитель, вклю- отличающихся от приведенных наченный к измерительной обмотке, и инте- фиг. 28, 2 отрицательной полярностью игратор, нагруженный нуль-органом, соеди- сдвигом по фазе на 180 относительно35ненным с автокомпенсационной обмоткой, сигнала второй гармоники.дополнительно введены последовательно Введенные в структурную схему магсоединенные компаратор нулевого уровня нитометра новые узлы позволяют повысигнала первой гармоники, ждущий мульти- сить стабильность уровня опорного сигвибратор и стробируюший каскад,. второй40нала, что сушественно повышает точвход которого подключен к выходу час- ность измерений,тотно-избирательиого усилителя, а выход -ко входу интегратора, причем вход комнаратора нулевого уровня подключен к формула изобретениявыходу генератора возбуждения.На фиг. 1 изображена структурная ферроэондовый магнитометр, содержасхема феррозондоьофе ндоього магнитометра на1ший магнитомодуляционный датчик с обмотками возбуждения, компенсации магнитного поля Земли, измерительной, автоато воэб ения подшие его ра. оту.Магнитометр содержит магнитомодуля- компенсации, генератор уждционный датчик, генера1 генератор воэбужде- ключенный через буферный каскад с часни 2, буферный каскад с частотно-из- тотно-избирательной цепью к обмоткениябирательно цепью возбуждения, частотно-избирательныйтельный усилитель, компар4, аратор нуле- усилитель, включенный к измерительнойвого уровня 5, ждуши мультй ьтивибратор обмотке, и интегратор, нагруженный6, стробируюшй каскад, инт7 интегратор 8 ф нуль-органом, соединенным с автокомпенсационной обмоткой, о т л и ч а юи нуль-орган 9.вь е яУстройство ра отаетб следующим обра- ш и й с я тем, что, с целью повыш нияточности измерений, в него введены поэом.789933 следовательно соединенные компараторнулевого уровня сигнала первой гармо -ники, ждуший мультивибратор и стробирурующий каскад, второй вход которогоподключен к выходу частотно-юбирательного усилителя, а выход - ко входу интегратора, причем вход компаратора нулевого уровня подключен к выходу генератора возбуждения. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе