Магнитный вариометр

(5)М. Кл,С 01 В 33/02 Рвудаусткией ваитат СССР ео далай иэ 0 бретеник и открытий(72) Авторы изобретения В,В.Никитский, А,Н.Лукьянов и В.В.Борец Ордена Трудового Красного Знамени институт прикладной геофизики(54) МАГНИТНЫЙ ВАРИОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике и применяется в тех случаях, когда регистрируются сигналы переменного магнитного поля.Известны устройства, содержащие магнит-индикатор, подвешенный на упругой нити таким образом, что она проходит через нулевое сечение магии та и его центр инерции, второй магнит с помощью которого в окрестности первого создается поле, напряженность10 которого равна постоянной составляющей, а направление противоположно направлению измеряемой компоненты поля. Обычно моменту компенсации внеш 5 него поля соответствует положение магнита-индикатора, при котором нить подвеса полностью раскручена.6 целью расширения полосы пропускания, увеличения стабильности и расширения динамического диапазона, дат- чик охватывается отрицательной обрат- НОЙ связью по магнитному полю. ДОс тигается это тем, цто по Обмоткам,2обычно колец Гельмгольца, пропускается электрический ток. Величина этого тока пропорциональна углу поворота подвижного магнита датчика. В свою очередь кольца Гельмгольца установлены так, что подвижный магнит датчикаПнаходится в их центре 11,Однако изготовление магнитостатичес.ких датчиков со значительно различаюшимися собственными частотами невозможно, изменить собственную частоту датчиков сложно у вариометра регистрирующего высокие частоты (10- 100 Гц), глубина отрицательной обратной связи, необходимая для получения заданной частотной характеристики, намного превышает глубину обратной связи, необходимую для обеспечения требуемой стабильности, С ростом глубины обратной связи умень" шается цувс ыи сальность и ухудшается устойчивость, Все это приводит к снижению точности измерений.25 зо формула изобретения о 45 59 Отрицательная обратная связь вызывает нежелательное расширение полосы пропускания в сторону высоких частот, что снижает точность наблюдений.Последнее объясняется тем, что падает чувствительность и возрастает уровень сигналов, не входящих в полосурегистрации,Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем,что в магнитном вариометре, содержащем последовательно соединенные магнитостатический датчик, преобразователь угла его поворота в электрический сигнал, выходной усилитель иэлемент обратной связи по магнитномуполю, введены последовательно соединенные с выходным усилителем извеньев, выполненных в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепи и усилителя, а также и элементов обратной связи, включенныхмежду выходом соответствующего усилителя и входом магнитостатическогодатчика,На чертеже представлена блок-схе- ма вариометра.Устройство содержит магнитостатический датчик 1, преобразователь 2 угла поворота подвижного магнита в электрический сигнал, усилители 3- 6, дифференцирующие цепи 7-9, эпементы 10- 13 обратной связи (обмотки колец Гельмгольца),Вариометр работает следующим образом.Под воздействием вариаций магнитного поля подвижный магнит датчика 1 поворачивается, Это приводитк изменению тока на выходе преобразователя 2. Усиленный сигнал поступает в элемент 10 обратной связи. В томслучае, когда эта связь отрицатель"на, ее действие эквивалентно увеличению жесткости нити, на которой подвешен подвижный магнит. Выход этого усилителя является и выходом вариометра. Действие второй цепи обратной связи (дифференцирующая цепь7, усилительэлемент 11 обратнойсвязи ) эквивалентно изменению(обычно увеличению) сил трения,действующих на подвижный магнит. Навыход 1 ч сигнал поступает после дифференцирующей цепи 7 - низкочастотные составляющие ослаблены, а высокочастотные подчеркнуты,3 о 1 Ь ю С помощью первой из вновь введенных цепей обратной связи (дифференцирующая цепь 8, усилитель 5, элемент 13 обратной связи) может изменяться.собственная частота вариометра, так как действие силы, создаваемой этой цепью обратной связи, равносильно введению положительного или отрицательного момента инерции. Вторая дополнительная цепь обратной связи (дифференцирующая цепь 9, усилитель 6, элемент обратной связи 12) по своему действию аналогична действию сил трения при больших скоростях движения. С помощью первой из введенных цепей, в зависимости от полярности подключения, обмотка колец Гельмгольца может увеличивать или уменьшать собственную частоту вариометра в широких пределах, независимо от глубины элемента 10 обратной связи, С помощью второй введенной цепи 9, усилителя 6, элемента 12 обратной связи регулируется форма частотной характеристики вариометра.Использование новых элементов позволяет разрабатывать целый ряд вариометров с различной полосой пропусканияСочетание высокой чувствительности и оптимальной полосы пропуска" ния обеспечит более высокую точность измерений. Магнитный вариометр, содержащийпоследовательно соединенные магнитостатический датчик, преобразовательугла его поворота в электрическийсигнал, выходной усилитель и элементобратной связи по магнитному полю,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измеренийв него введены последовательно соединенные с выходным усилителем пзвеньев, выполненных в виде последовательно соединенных дифференцирующейцепи и усилителя, а также и элементов обратной связи, включенных меж"ду выходом соответствующего усилителя и входом магнитостатического дат"чика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Магнитометр электроразведочный МЭ, Наставление по эксплуата" ции магнитотеллургической лаборатории МТ. М 1972.892375 Составитель Н.ПушненкоТехредЛ. Пекарь Редактор Е.Д ктор Г,Назаров писное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектн каз 11250/69 ВНИИПИ Государ по делам .изо 113035, МоскваТираж венног етений Ж,735комитета СССРи открытийаушская наб.,