Электронный магнитный компас

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗЛа 01 н ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛБСТВУ ИЯ,;",:1 Л динениеенина в В,В.нспор.г" АГНИТНЫрозондтырьмяно сиг о ю альны"ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ/целью уменьшения потребляемой энергии путем возвращения ее в источник питания при перемагничивании феррозонда, в него введены ключ, триггер Шмитта, два усилителя и два детектора, а обмотка. возбуждения снабжена конденсатором, подключенным к входу триггера Шмитта, своим выходом связанного с ключом, выход которого подключен к обмотке возбуждения, а сигнальная обмотка через, соответствующие усилители и детекторы подключены к индикатору.Изобретение относится к техникемагнитных измерений и может бытьиспользонано для определения направления и величины магнитного поля и оценки величины статических инизкочастотных магнитных помехн 5производственных условиях,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяэлектронный компас, содержащий кольцевой магнитопронод феррозонда, на 10котором расположены обмотка возбуждения и четыре. сигнальные обмотки,расположенные под углом 90 , вклюоченные попарно-встречно, индикатор Г 13.15Недостатком известного устройства является значительная потребляемая мощность.Цель изобретения - уменьшениеэнергии потребления путем возвращения ее н источник питания при перемагничинании феррозонда.Поставленная цель достигаетсятем, что в электронный магнитныйкомпас, содержащий феррозонд с обмоткой возбуждения, четырьмя включенными попарно-встречно сигнальными обмотками, и индикатор, введеныключ, триггер Шмитта, два усилителяи два детектора, а обмотка возбуждения снабжена конденсатором, подключенным к входу триггера Шмитта,.своим выходом связанного с ключом,выход которого подключен к обмоткевозбуждения, а сигнальная обмоткачерез соответствующие усилители и 35детекторы подключена к .индикатору,На фиг. 1 изображена блок-схемакомпаса; на фиг. 2 - блок-схемазвукового индикатора направления;на фиг. 3 - временные диаграммы ра Оботы электронного компаса,Компас фиг. 1 содержит 4 еррозонд1 с обмоткой 2 возбуждения и двумя парами сигнальных обмоток 3 и 4, включенных встречно, Обмотка 2 возбужде"ния и конденсатор 5 образуют последовательный колебательный контур,подключаемый входом к источникампитания +Е либо - Е через электронный ключ 6.Цепь управления ключом б подключена к выходу триггера 7 Шмитта,вход которого соединен с конденсатором 5.Пары встречно включенных сигнальных обмоток 3 и 4 подключены к усилителями 8 и 9 соответственно, авыходы этих усилителей подключенык детекторам 10 и 11, связанным синдикатором 12 направления магнитного поля, 60Индикатор 12 направления магнитногополя содержит звуковой излучатель13, модулятор 14, входом модулирующего сигнала связанный с генератором 15 инфразвуковой (1-3 Гц ) частоты модуляции, который через диод1,6 подключен к детектору 10 сигнала"Север-Юг". Второй вход модулятора14 подключен к усилителю 17 с двумя входами, первый из которых подключен к первому генератору 18 низкой частоты, а второй - к второмугенератору 19 низкой частоты, легкоотличаемой на слух от сигнала 1-гогенератора. Входы управления включением генераторов 18 и 19 подключены к детектору 11 сигнала "ЗападВосток" через диоды 20 и 21, включенные противоположно.Компас работает следующим образом.В начальнй момент (фиг. 3) обмотка нозбуждения 2 через ключ бподключена к положительному (+Е и)источнику питания. Ток обмотки возрастает, возрастает и напряжениена конденсаторе 5, В момент входасердечника в насыщение (пересечениекривойи уровня насыщения +)токрезко возрастает, напряжение на конденсаторе быстро возрастает до порога срабатывания + триггера Шмитта 7 и обмотка возбуждения переключается по сигналу О ключом бна источник отрицательного напряжения (-Е) Ток обмотки возбужденияпри этом сохраняет направление,т.е. энергия, запасенная в магнитном поле обмотки возбуждения, от источника (+Е ) возвращается в источник (-Е), Напряжение на конденса-торе при этом продолжает увеличиваться до тех пор, пока ток не уменьшится до нуля, затем энергия, запасенная в конденсаторе, вновь переходит в энергию магнитного поляобмотки 2 возбуждения, увеличиваяее ток (с противоположным первоначальному знаком ). Часть энергии магнитного поля запасается за счетисточника - Е, который оказываетсяв течение этого времени включеннымпоследовательно с конденсатором 5,и после момента переключениявновь возвращается в источник +ЕП.Таким образом, происходит перекачка энергии из одного источникав другой и обратно и циркуляция еев контуре, причем потери,на активном сопротивлении обмотки 2 и клЮча6 значительно (в 50-100 раз ) меньше циркулирующей в контуре энергии,за счет чего достигается перемагничивание феррозонда с насыщениемсердечника при минимальных энергетических затратах./На диаграммах О и 02 (фиг, 3) представлены выходнйе найряжения пар сигнальных обмоток при точной ориентации компаса н направлении магнитного поля. При этом на выходеМ, пары "Запад-Восток" амплитудымаксимальных положительного и отрицательного импульсов равны. При отклонении от точной ориентации амплитуда одного из них, в зависимостиот направления отклонения, уменьшается, другого - увеличивается. Примаксимальном02)отклонении направление Север-Юг 1 разность амплитуд максимальна. Это позволяет применить для определения направлениямагнитного поля амплитудно-импульсные детекторы, вырабатывающие сигналы постоянного напряжения пропорциональные разности амплитуд положительных О+ и отрицательных 0 импульсов./5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Тираж 710 ВНИИПИ Государственного к по делам иэобретений и 113035, Москва, Ж, Раушмитета ССС крытий кая наб