Компонентный магнитометр

)М О 1 й 33/О нением заявки М ис 3 Ьвударстааииый кавите СССР аф диан иэабаетеиий и втирытий(71) Заявител Институт геофизики аучного 54) КОМПОНЕНТНЫЙ ИАГНИТОИЕ схем Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для одновременного измерения тре составляющих вектора напряженности однородного постоянного или медленно изменяющегося магнитного поля, например, при геофизических исследованиях магнитного поля Земли.Известна компонентная магнитометри ческая система, которая содержит трехкомпонентный магнитометр Ханле, используемый в качестве нуль-органа и размещенный в центре тройной ортогональной колечной системы; три блока автоматической компенсации, три модульных магнитометра, расположенных в центрах трех пространственно разнесенных двойных ортогональных колечных систем, соединенных последовательно с соответствующими блоками компенсации и кольцами тройной системы 11 .Недостатком известной системы является излишняя сложность и значительные размеры из-за наличия в его составе сложного трехкомпонентного магнитометра и тройной ортогональной колечной системы, необходимых для пол"ной компенсации поля в объеме трех"компонентного датчика.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем,что в компонентный магнитометр, содержащий три пространственно разнесенные двойные ортогональные колечныеобмотки, оси колец которых попарнопараллельны, и три блока автоматичес"кой компенсации, выходы каждого изкоторых подключены к последовательно соединенной паре колец с параллельными осями, дополнительно введены три однокомпонентных датчика,размещенные в центрах двойных конечных обмоток и подключенные выходамик блокам автоматической компенсации.На чертеже представлена блок"а устройства, 890283о 15 26 25 зо Устройство содержит три одноком понентных датцика 1-3 магнитного поля, ориентированные вдоль осей, например, декартовой системы координат Х, У, Е, три пространственно, разнесенные двойные ортогональные колечные обмотки 4-1 по оси У, -4-2 по оси Е, 5-1 по оси Х, 5-2 по оси Е 6-1 по оси У, 6-2 по оси Х, в центрах которых размещены датчики три блока 7-9 автоматической компенсации. Вход блока 7 соединен с выходом датчика 1, а его выход подключен к кольцам 5" 1 и 6-2. Аналогично вход блока 8 компенсации подсоединен , к выходу датчика 2, его выход - к кольцам 4-1 и 6-1 и т.д.В качестве датчика поля в рассматриваемой системе может быть использован, например, квантовый однокомпонентный магнитометр, состоящий из источника циркулярно поляризованного резонансного света накацки, поглощающей ячейки, фотоприемника, радиочастотной катушки, ось которой направлена перпендикулярно лучу накачки, усилителя фазового детектора, управляемого по частоте генератора (не показано).Магнитометр работает на первом боковом параметрическом резонансе. Частота генератора подстраивается к нулю резонанса сигналом с фотодетектора. Таким образом, на выходе магнитометра появляется сигнал, частота которого связана с измеряемой компонентной Н поля соотношени" емН= /, где- гидромагнитное отношение для атомов рабочего вещества, находящихся в поглощающей яцейке.При умеренных требованиях к точности измерения в качестве датчика поля в магнитометре может использоваться, например, Феррозондовыймагнитометр. И в этом случае дляуменьшения погрешности измеренийнеобходимо скомпенсировать неизмеряемые компоненты поля, ортогональ" ные оси ферроэонда.Таким образом, при построениикомпонентной магнитометрической сис" темы на основе, например, упомянутых однокомпонентных датчиков, необходимо в трех различных пунктах А,Б и 01 разместить соответствующим образом сориентированные в пространстве овнокомпонентные датчики, и в каждом из этих пунктов скомпенсировать неиэмеряемые составляющие поля.Устройство работает следующим образом.На выходе датчика 1 появляетсясигнал, пропорциональный компонентеполя Н . Блок 7 автоматической компенсации, используя этот сигнал,создает в колечных обмотках 5-1и 6-2 токи, компенсирующие составляющую Н в объеме датчиков 2 и 3. Аналогично магнитометр 2 вырабатывает сигнал, зависящий от величиныкомпоненты Н . Блок 8 компенсации иколечные обмотки 4- 1, 6- 1 уничтожают составляющую Нв пунктах, в которых расположены датчики 1 и 3,И, наконец, выходной ток блока 9 компенсации, пропорциональный компоненте Н, протекая по колечным обмоткам 4-2 и 5-2, компенсирует составляющую Н в объеме датчиков 1 и 2.Итак, цель изобретения достигается исключением из состава магнитометрической системы сложного и громоздкого трехкомпонентного квантового магнитометра Ханле, тройных ортогональных колечных обмоток, заменоймодульных магнитометров известнойсистемы, например, однокомпонентнымидатчиками и соединением отдельных узлов системы,Формула изобретения Компонентный магнитометр, содержащий три пространственно разнесенныедвойные ортогональные колечные обмотки, оси колец которых попарнопараллельны, и три блока автоматической компенсации, выходы каждогоиз которых подключены к последовательно соединенной паре колец с параллельными осями, о т л,и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности устройства, в него дополнитель-но введены три однокомпонентных датчика, размещенные в центрах двойныхколечных обмоток и подключенныевыходами к блокам автоматической компенсации,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Мф 2549110, клС 01 й 33/08,1978.890283 Составитель Е.ДанилинаТехред Е.Гаврилешко Коррек В.Б Персиянцев едакт 63/ ак Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у ектная,Тир НИИПИ Государс по делам изоб 13035, Москва,735 Подписноенного комитета СССРтений и открытий