Флюксметр

ц 907478 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик,ЬП ИСАЙИ ЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. С О 1 Р 33/ОО с присоединениехт заявки РЙГосударствеииый комитет СССР(23) П рнорнтет Опубликовано 23.02,82. Бюллетень Ле 7 по делам изобретений и открытий(53) УД К 621317. . 44(088. 8) Дата опубликования описания 23. 02, 82(54) Ф.ЧОКСМЕТР Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения небольших относительных изменений потока магнитного поля при периодических. больших возмущениях.5Известны флюксметры на основе одноконтактных или двухконтактных сверх.- проводящих квантовых интерферометров (сквидов)ф в которых сквид является нуль-детектором, а измеряемый поток компенсируется с помощью катушки обратной с.вязи 11 .Недостатком устройств такого типа является то, что динамический диапазон определяется, в основном, динамическим диапазоном электронной. аппаратуры, обрабатывающей си гнал со сквида, и при превышении измеряемого потока сверх рабочего диапазона флюксметра происходит сдвиг рабочей точки прибора на целое число квантов магнитного потока или захват потока в сверхпроводящий контур сквида. Пос-, ле снятия перегрузки рабочая точка флюксметра не возвращается в прежнееположение, т.е. нарушается калибровка прибора,Наиболее близким к изобретениюявляется флюксметр, содержащий сверхпроводящий квантовый интерферометр,катушку обратной связи, усилительи интегратор. Он позволяет вести контроль измеряемого потока при измененииего на целое число квантов 21,Недостатком таких приборов такжеявляется то, что их динамическийдиапазон ограничен захватом потокав сверхпроводящий контур сквида, чтоне позволяет перегружать прибор (изза нарушения калибровки его нулевойточки),Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что флюксметр, содержащнй сверхпроводящий квантовый интерферометрс подключенным параллельно генеоатором тока и индуктивно.связанной с478 5 10 15 20 25 30 35 , а 0 45 50 55 3 907ним катушкой обратной связи, соединенный с последовательно соединеннымиусилителем и интегратором, через резистор подключенный к катушке обратной связи, снабжен инвертирующим усилителем с антилогарифмической амплитудной характеристикой и ключом, подсоединенным к выходу усилителя, приэтом вход инвертирующего усилителяподключен к катушке обратной связичерез резистор, а управляющий входключа подключен к выходу усилителя.На чертеже приведена блок-схемаустройства.Схема содержит сверхпроводящийквантовый интерферометр 1, усилитель 2, интегратор 3, резистор 4,катушку 5 обратной связи, резистор 6,инвертирующий усилитель 7, ключ 8,генератор тока 9.Устройство работает следующим образом,Напряжение со сверхпроводящегоквантового интерферометра (сквида),1,например двухконтактного, усиливается усилителем 2, например усилителемпостоянного тока с постоянным сдвигомуровня усиливаемого сигнала. Усиленный сигнал поступает на интегратор 3и с него через резистор 4 на катушку 5 обратной связи, индуктив 1 но связанную со сквидом. На ту же катушку 5 обратной связи через резистор 6подается сигнал с выхода инвертирующего усилителя 7, вход которого под"ключен к выходу усилителя 2 черезключ 8, при этом ключ управляется выходным напряжением усилителя 2 и срабатывает при увеличении измеряемогосигнала сверх заданной величины, Дляобеспечения требуемой рабочей точкископида служит генератор 9 тока. Приработе флюксметра в линейном режимеключ 8 разомкнут, и на выходе усилителя 7 нулевое напряжение. При этом .выходное напряжение на выходе усилителя 2 равно нулю и соответствуетзаданной рабочей точке сквида. Навыходе интегратора 3 присутствует напряжение, вызывающее ток, протекающийчерез резистор 4 и катушку 5, которыйсоздает магнитный поток через сквид,полностью компенсирующий измеряемыйпоток. Как только измеряемый потокпревысит максимальный, интегратор 3входит в насыщение, при этом на выходе усилителя 2 появляется напряжение, замыкается ключ 8, через который это напряжение поступает на уси.литель ). Выходное напряжение усилителя 7 создает через резистор 6 дополнительный ток через катушку 5 обратной связи и вместе с ним дополнительный компенсирующий поток, устраняющий сдвиг рабочей точки сквидаи неоднозначность показаний флюксметра, После снятия перегрузки ключ 8размыкается, при этом флюксметр работает как описано,Данное устройство исключает нарушение калибровки нулевой точки припревышении измеряемой величины сверхдинамического диапазона, что позволяет измерять малые вариации магнитного потока на фоне больших всплесков изменения поля. Это может найтиширокое применение в геофизике дляточного измерения изменений магнитного поля в разных точках, удаленныхдруг от друга, для исследований намагниченности различных материаловпри воздействии сильных магнитныхполей и во многих других случаях, гденевозможна или нежелательна калибровка прибора в процессе измерения,Формула изобретения Флюксметр, содержащий сверхпроводящий квантовый интерферометр с подключенным параллельно генераторомтока и с индуктивно связанной с ним катушкой обратной связи, соединенный с последовательно соединенными усилителем и интегратором, через резистор подключенный к катушке обратной связи, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, он снабжен инвертирующим усилителем с антилогарифмической амплитудной характеристикой и ключом, подсоединенным к выходу усилителя, при этом вход инвертирующего усилителя подключен к катушке обратной связи через резистор, а управляющий вход ключа подключен к выходу усилителя.с Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.нТгаяь тГР, 1 И, 1966,р. 113,. 2,нРЛув, Веч", 167, 1968, р, 418.907478 Со Те витель Г.Змиевскаяд Л,Пекарь КорректорА,Дзятк Циц едакт д. 4/5е ская на Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 583/54 Тираж 7198 НИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, И, Р Подписноеомитета СССРткрытий