Трехкомпонентный феррозондовый магнитометр

Союз СоеетскнкСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 789938,31 7.44 (088.8) Дата опубликования описания 26.12.80 А, М. Амелькин, В. ф. Ефремов, А. В. Круглова, В. П. Пюпик, В. В. Мазанов и Э. А. Чередниченко(54) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ФЕРРОЗОНДОВЫЙ МАГНИТОМ ЕТРИзобретение относится к эпектроиэ)черитепьной технике и предназначено дпя контропя углового положения обьекта в околоземном пространстве.Известны техкомпонентные феррозондовые магнитомеры, используемые для контроля углового положения и ориентации объекта в окопоэемном пространстве, содержашиефв каждом канале магнтометра ферроэонд, иэбиратепьный усилитель, син 1 О хронный детектор, диодный знакораздепитель 11.Йиодньтй знакораздепитепь предназначен дпя обеспечения раздельной передачи информации о попожитепьных и отрицательных5 значениях напряженности магнитного поля в каждом компоненте. В соответствии со спецификой работы системы телеметрии, эта информация должна поступать на ее вход в виде унипопярного напряжения независимо от знака ноля.Знакораздепитепи в известном магнитометре содержат по два транзистора в диодном вкпючении, соединенные поспедоватепьно, к каждому иэ которых подкпючено нагруэочное сопротивление. При наличии измеряемого поля один из транзисторов находится в открытом (проводящем состоянии), шунтируя подключенное к нему сопротивпение нагрузки, другой -в закрытом состоянии,Поскольку очередность открытого и за- крытого состояний транэисторсв зависит от полярности выходною напряжения синхронного детектора, выходной сигнал канала магнитометра поступает либо при положитепьном знаке напряженности магнитного поля, либо при отрицательном знаке поля.Однако в силу несовершенства схемы диодного знакораздепитепя, вызванного нелинейной зависимостью сопротивления диодов, шунтирующих сопротивления нагрузки, от вепичины напряжения на выходе синхронного детектора не обеспечивается полное запирание нерабочего выхода, что ведет к появлению ложного сигнала, кроме того, диод знакораздепитепя в цепи нервдиидвднттора, подключены к двум входам системы телеметрии, а ее выходы соединены дифференциально, через один иэ входов регистрирующего прибора.На чертеже представлена структурная схем а трехкомпон ентного ф еррозондового магнитом етра. 30Трехкомпонентный магнитометр содержит в каждом канале феррозондовый дат чик 1, избирательный усилитель 2, синхронный детектор 3, резисторный мостовой блок 4, источник постоянного напряжения 5, систему телеметрии 6, многоканапь 35 ный регистрирующий прибор 7.Устройство работает следующим образом.Измеряемая напряженность магнитного40 поля, преобразованная ферроэондовым даччиком 1 в электрический сигнал переменного тока второй гармоники частоты возбуждения, усиливается избирательным усилителем 2 и преобразуется синхронным дег45 тектором Л в напряжение постоянного тока, полярность которого определяется направлением измеряемого поля.ЪС выхода синхронного детектора сигнал поступает на одну иэ диагоналей реэисторного мостового бпока 4, в другую диаго 50 наль подкпючен источник постоянного напряжения 5, который создает постоянное смещение полезного сигнала, обеспечивая в точках подключения синхронного детектора 3, унипопярнЬе (положительное) напря.жение, необходимое для работы системы телеметрии, независимо от полярности измеряемой напряженности магнитного поля,Использование схемы разделения информации на два канала прямой и зеркальный на входе системы телеметрии эа счет введения симметричного напряжения смещения, осуществляемого резисторной мостовой схемой и дифференциапьного вкпючения этих канапов через общий регистратор на выходе системы телеметрии выгодно отличает предлагаемое устройство от известного и позволяет получить неискаженную информацию на выходе магнитометра при нелинейности его выходной характеристики во всем динамическом диапазоне измерения магнитных полей. формула изобретения Трехкомпонентный феррозондовый магнитометр, содержащий три идентичных канала, аждый иэ которых состоит из по ледоватепьно соединенных феррозондового датчика, избиратепьного усилителя и синхронного детектора а также систему телеметрии и многоканальный регистрирую-, щий прибор, о тпич ающийсятем, что, с целью повышения точности измерения, в каждый канал магнитометра введен резисторный мостовой блок, и источник постоянного напряжения, одна из диагоналей мостового блока подключена к выходу синхронного детектора, а вторая диагональ подкпючена к источнику постоянного напряжения, причем общая шина мостового блока и выходы синхронного детектора под 3 789938 ф бочего выхода создает переменную нагруэ- Величина напряжения смещения, измеряе-, ку для цепи работающего выхода, При мого магнитомером вме м в этих точках, уста- этом вносится существенная погрешность навливается равной половине выходного в выходную характеристику канала магии- напряжения синхронного детектора 3, полутометра которая становится нелинейной, 5 чаемого при измерении максимального энаособенно п и малых с нР иг апах. чения магнитного поля. Общая точка мосЦ ель изобретения - повышение точнос- тового блока и выходные клеммы синхронти измерения.Пного детектора 3, образующие выходы двухоставленная цепь достигается тем, каналов информации, подключены к двум что в устройство, содержащее три идентичвходам системы телеметрии 6, причем каных канала, каждый иэ которых состоит над информации, в котором создается макиэ последовательно соединенных ферроэон-. симаньное положительное напряапряжение при ового датчика, избирательногоусилителя положительном направлении магнитногосинхронного детектора, а также систему поля, считается основным (прямым), на телеметрии и многоканальный регистриру другом канале в этот момент создается юший прибор, в каждый канап магнитомет- нулевое напряжение сигнала и он является ра введенреэисторный мостовой блок и зеркапьным каналом". сточник постоянного напряжения,. одна из Для исключения из показаний магнитоиагоналей мостового блока подключена к метра напряжения смешения , выходы систеыходу синхронного детектора, а вторая 0 мы телеметрии прямого и зеркального иагонапь подключена к источнику постоян- каналов соединены дифференциально через ого напряжения, причем общая шина мос- один из входов регистрирующего прибора саого блока и выходы синхронного детек.кщочены к двум входам системы телеметрии, а ее выходы соединены дифференциально через один из входов регистрирующегоприбора. Ша рощи Кончицкая Реда аз 9035 ад ППП фПатент г, Ужгород, ул. Проектная, 4 НИ И п 30789938 6 Источники информа ции принятые во внимание при экспертизе 1. "Геофизическая аппаратура, Л Недра, 1968,36, с. 34, оставитель Е. данилинаТекред Н.Граб Карре Тираж 1019 ПодписноеГосударственного комитета СССРпам изобретений и открытийМосква, Ж, Раущская наб. д. 4/5