Устройство для измерения параметров электромагнитного поля

Союз Советски кСоцивпистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 918917(22) Заявлено 2 1,0380 (21) 2897131/18-25с присоединением заявки РЙ(51) М. Кл. 6 01 Ч 3/12 1 ааударетааааий квктет СССР аа далаи аэабратенкй и атарыткйДата опубликования описания 070482 В, И.Брякин, О,Н,Пак и А.М.Скрынн ков.;у ф 5 Фг Институт автоматики АН Киргизской 1 СР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ15 Изобретение относится к области .измерительной техники и может быть использовано при исследовании электромагнитных полей для рудной электроразведки и прогнозирсвания землетрясений.Известно устройство для геоэлект. роразведки, в котором осуществляют измерения полуосей эллипса поляризации переменного электромагнитного поля и их отношения, и содержащее взаимно ортогональные магнитоПриемники, два канала предварительного усиления, в одном из которых находится фазовращатель на Я/2, сумморазностную схему, коммутатор, дальнейщая обработка сигналов идет по одному каналу 11. Недостатком такого устройства яв 20 ляется низкая точность измерения, .обусловленная неидентичностью каналов, не позволяющая реализовать высокую чувствительность при измерении слабых магнитных полей, и слож.ность исполнения,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения угла наклона плоскости поляризации электромагнитного поля, содержащее выполненные в виде короткозамкнутых витков три рамки, плоскость одной изкоторых расположена горизонтально,а плоскости двух других рамок установлены параллельно одна другой ирасположены вертикально, усилители, подключенные соответственно кпоследовательно соединенным вертикальным и горизонтальной рамкам, икоррелометры, один из которых подключен к выходу усилителя напряжений вертикальных приемных рамок, адругой - к выходам усилителей горизонтальной и вертикальной рамок 21,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерения, 918917связанная с неидентичностью каналов и сложность схемного решения.Цель изобретения " повышение точности .измерения и упрощения устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измеренияпараметров электромагнитного поля,содержащее выполненные в виде короткозамкнутых витков три рамки, плоскость одной из которых расположенагоризонтально, а плоскости двух других рамок параллельны, одна другойи расположены вертикально, а такжекоррелометр, введены суммирующий и 1,вычитающий элементы, причем входысуммирующего элемента подключенык первой вертикальной и горизонталь-ной рамкам, а выходы обоих элементов подключены к входам корреломет- З 1ра.На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения парамет,ров электромагнитных полей. Устройство содержит взаимно перпендикулярные рамки в виде коротко- замкнутых витков, горизонтальная рамка 1 предназначена для приема вертикальной магнитной составляющей Н, электромагнитного поля земли, а вертикальные рамки 2 и 3 предназначены для приема горизонтальной магнитной составляющей Нтого же поля. Каждая из вертикальных рамок 2 и 3 проходит через кольцевые ферромагнит 35 ные сердечники 4 и 5, на которых выполнены суммирующий и вычитающий элементы. В то же время через эти кольцевые сердечники проходит и го 40 ризонтальная рамка. Электромагнитное поле Земли наведет в рамках токи, которые в месте прохождения через сердечники М и 5 будут направлены соответственно согласно и встречно. В результате чего на выходах обмоток45 б и 7 получим суммарный Ос и разностный Ор сигналы, равные соответственноОс " К 1(Н В + Нг) з и и с50Ог = К (Н + Н)з 1 пщт3. 6где К и К - коэффициенты пропорцио 4 2нальности;ф - круговая частота измеряемого магнитного по- Иля,Эти сигналы подаются на входы кор релометра 8, в качестве которого фиспользован операционный усилитель.Режим работы усилителя, на входе которого действуют сигналы Ос и ОР, подобран таким образом, что его нагрузочные токи выражаются в виде1, = К,(Н, + Н)(Нв - Н )2Вычитание этих нагрузочных токов нанагрузке 9 коррелометра приводитпри равенстве К 1 и К к величине1 = 1 КНВНт.е. на выходе коррелометра будетсигнал, пропорциональный произведению НВ на Нг.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять малые изменения электромагнитного поля сбольшей точностью.Предлагаемое устройство имеетпо сравнению с известным то преимущество, что в нем суммирование происходит на ферритовых элементах спомощью короткозамкнутых витков,что не только упрощает устройство,но и позволяет получить более точноезначение корреляционной функции. Кро"ме того, в предлагаемом устройствеотсутствует многоканальность, чтотакже упрощает схему и повышает точность получения корреляционной функции.Формула изобретенияУстройство для измерения параметров электромагнитного поля, содержащее выполненные в виде короткозамкнутых витков три рамки, плоскостьодной из которых расположена горизонтально, а плоскости двух других рамок параллельно одна другой и расположены вертикально, а также коррелометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений и упрощения устройства, внего введены суммирующий и вычитающий элементы, причем входы суммирующего элемента подключены к первойвертикальной и горизонтальной рамкам, входы вычитающего элемента -к второй вертикальной и горизонтальной рамкам, а выходы обоих элементовподключены к входам коррелометра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 661 Й 73, кл. 6 01 Ч 3/06, 19792, Авторское свидетельство СССРй 203095, кл . С 01 Ч 3/12, 196 1 (прототип).. 918917 Г. Волков Ред каз 2133/ ПодпиР о П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,лиал ВНИИПИ Гопо дела035, Москва,Составитель В. МайоршинТехред М, Тепер Корректо ираж 719рственного комитета Собретений и открытийРаущская наб., д.