Магнитометр

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 С 01 Ч 3/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСН СВИ ЛЬСТ(54 57 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 НРЫТИЯмРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 405097, кл. С 01 Ч 3/14, 1973.Авторское свидетельство СССР У 245108, кл. С 01 Ч 3/4, 1984.) Изобретение относится к геофизике, а именно к устройствам для магнитных измерений, и предназначено для использования при проведении измерений геомагнитного поля, Цель изобретения - повышение точности.Иагнитометр содержит магнита-.увствительный блок с частотным выходом, программное устройство, эталонный генератор, формирователь меток, счетчик меток, ВБ- триггер, периодомер, цифровой вычислитель, соединенный с регистратором результатов измерений а также последовательно соединенные буферное ЗУ и блок управления буферной памяти, дополнительный триггер и распределитель импульсов. Программное устройство подключена своими выходами к входу магниточувствительного блока и первому входу формирователя меток, второй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты. Вы ход магниточувствительного блока подключен к входу установки КБ"триггера, вход сброса которого соединен с выхо,801 22 66 А 1 дом счетчика меток, подключенноговходом к выходу формирователя меток,Выход КБ-триггера соединен с первымвходом периодомера, второй вход которого соединен с выходом генератораэталонной частоты, а третий вход подключен к выходу магниточувствительного блока. Блок управления памятьюподключен первым входом к выходу пе"риодомерг, вторым входом - к второмувыходу цифрового вычислителя. Дополнительный триггер подключен первымвходам к выходу магниточувствигельнаго блока, вторым входом к выходуформирователя меток, а выходом - кчетвертому входу и"риодомера, и первому входу распределителя импульсов,подключенного своим вторым входом квыходу генератора эталонной частоты,первым выходом - к пятому входу периодомера, вторым входом - к третьему входу блока управления памяти итретьи. выхог.ом - к второму гходубуферного ЗУ. Отсчет числа периодовэталонной частоты и периодов прецессии внутри интервала измерения позволяет уменьшить на порядок погрешность отсчетов периодов эталонной частоты при снижении их разрядностина два порядка. Снижение раз; 1 дностиотсчетов и их накопление в буферномЗУ обеспечивают ускорение передачи информации в вычислитель и позволяют производить передачу один раэ в цикле измерения, тем самым повысить точность измерения без снижения быстродействия.ил.Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к устройствамдля магнитных измерений, и предназначено для использования при прове 5дении измерений геомагнитного поля.Цель изобретения - повышение точности.На чертеже представлена блок-схема устройства.10Магнитометр содержит магниточувствитепьный блок 1, программное устройство 2, генератор 3 эталонной частоты, формирователь 4 меток, 28-триггер 5, счетчик 6 меток, периодомер 7,цифровой вычислитель 8, регистратор9, дополнительный триггер 10, распределитель 11 импупьсов, блок 12 управления памятью, буферное запоминающее устройство ЗУ) 13,.20Магнитометр работает следующимобразом,В исходном состоянии КБ-триггер 5и дополнительный триггер 10, счетчикпериодов эталонной частоты и счетчик 25периодов сигнала прецессии периодомера 7, а также счетчик 6 меток находятся в нулевом состоянии, Программное устройство .2 вырабатывае сигнал начала измерения, выходной сигнал магниточувствительного блока 1устанавливает К 8-триггер 5 в единичное состояние. Одновременно программное устройсгво 2 запускаетФормирователь 4 меток, который своимвыходным сигналом устанавливает дополнительный триггер 1 О в единичноесостояйие, разрешая прохождение сигнала с выхода генератора эталоннойчастоты 3 на вход счетчика периодов40эталонной частоты периодомера 7. Ближайший, следующий за меткой, отрицательный Фронт сигнала прецессиисбрасывает дополнительный триггер 10в нулевое состояние, запрещая прохож 45дение сигнала эталонной частоты.Триггер 10 запускает распределитель11 импульсов, На выходе распределителя 11 импульсов вырабатываются двесерии сдвинутых друг относительно50друга импульсов. На выходе распределителя 11 импульсов, подключенного квходу буферного ЗУ 13, вырабатывается серия импульсов записи информации,поступающей ка входы данных буферногоЗУ 13. На выходе, подключенном к ке 55риодомеру 7, вырабатывается импульс,сбрасывающий в куль счетчик периодовэталониои частоты периодоыср 7 после окончания записи в буферном ЗУ 13, содержащейся на его выходах информации. После формирования необходимого числа импульсов распределитель 11 импульсов вырабатывает один импульс, который сбрасывает в нуль счетчик периодов эталонной частоты перчодомера 7. При формировании каждой меки этот процесс повторяется.Выходной сигнал формирователя 4 меток переключает счетчик Ь меток, коэффициент пересчета которого равен расчетному числу метокв интервале измерения, Это число хранится в памяти цифрового вычислителя 8.Сигнал переполнения счетчика 6 мегок устанавливает на выходе КБ-триггера 5 потенциал, при котором в момент поступления ка вход сброса отрицательного фронта сигнала прецессии КБ- триггер 5 перебрасывается в нулевое состояние, запрещая прохождение периодов сигнала прецессии. На этом этап подсчета числа периодов эталонной частоты между моментом прихода метки и Фронтом сигнала прецессии и числа периодов сигнала прецессии заканчивасгся, К этому моменту в буферном ЗУ 13 записана следующая икФормаиия, Каждой 1.-й метке поставлено в соответствие число периодов эталонной частоты ЬБ,укладывающихся между меткой и ближайшим фронтом сигкяла прецессии, и прошедшее с начала отсчета до соответствующей метки число периодов сигнала прецессии и;, После записи последней серии отсчегов буферное ЗУ 13 вырабатывает сигнал, по которому цифровой вычислитель 8 начинает считывать информад;1 ю, вырабатывая сигнал синхронизации после приема каждого байта. Сигнал сикхронизации обеспечивает установку адреса для буферного ЗУ 13, обеспечивая таким образом прием информации в цифровой вычислитель 8 в порядке, обратном процессу записи в буферное ЗУ 13. По окончании перезаписи информации в цифровой вычислитель 8 засакчивгется первая стадия процесса измерения значения индукции магнитного поля и начинается вторая стадия - вычисление значения этой величиьы по значениям накопленных отлетов и содержащимся в постоянной памяти цифроно о вычислителя 8 значениям пери д;. следования, меток вре" мсни и числа выборок. Цифровой вычис6,6 6 5 16228 литель 8 вычисляет среднее значение периода сигнала прецессии Т , а заяр теи вычисляет значение обратной величины периода, т.е. частоты сигнала прецессии, которая после умножения5 на коэффициент пропорциональности равна индукции в цифровом коде. Полученный результат записывается в регистратор 9.Устройство позволяет уменьшить разрядность каждого остчета Ь И; . Значение1, не превышает числа периодов эталонной частоты, укладывающихся в одном периоде сигнала прецессии. Раз рядность отдельных отсчетов, над которымн осуществляются операции пересылок в буферное ЗУ 13 и затем в цифроной вычислитель 8, существенно меньше разрядности Выборки. Устройство Ю позволяет также обеспечить запись от- счетоВ во внутреннюю память цифрового вычислителя 8 один раэ за цикл изиерения, тем самым освободить цифровой вычислитель 8 от прерываний в процес се накопления отсчетов.Уменьшение разрядности о счетов и одиократность прерывания цифрового вычисления для приема информации позволяет снизить погрешность отсчетов Зо и сократить время на перезапись значений отсчетов во внутреннюю память цифрового вычислителя 8, что повышает его производительность и точность вычисления периода беэ уменьшения быстродействия.35 формула изобретения Магнитометр, содержащий магниточувствительный блок с частотным выходом, програимное устройство, генератор эталонной частоты, формирователь меток, счетчик меток, КЯ-триггер, периодомер и цифровой вычислитель,соединенный с регистратором, в котором программное устройство подключено своими выходами к входу магниточувствительного блока н первому входу формирователя меток, второй входкоторого подключен к выходу генератора эталонной частоты, выход магниточувствительного блока подключен к входу установки КБ-триггера, вход сбросакоторого соединен с выходом счетчика меток, который подключен своимвходом к выходу формирователя меток,причем выход КБ- триггера соединен спервым входом периодомера, второйвход которого соединен с выходомгенератора эталонной частоты, а третййвход периодомера подключен к выходумагниточувствительного блока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, он содержит буферное запоминающее устройстно (ЗУ), блокуправления памятью, дополнительныйтриггер, распределитель, импульсов,причем последовательно соединенныебуферное ЗУ и блок управления памя-.тью включены между периодомером ицифровым вычислителем, блок управления памятью подключен вторым входомк второму выходч цифрового вычислителя, дополнительный триггер подключен первым нходси к вьхоцу магниточувстнительного блока, вторнвходом - к выходу формироватл 1 меток, а выходом - к четнертому входупериодомера и к первому входч распределителя импульсов, подкли еннсговторым входом к выходу генератораэталонной частоты, первым вьоодо;подключенного к пятому входу периодомера, вторым выходом - к гретьемувходу блока управления памятьл итретьим выходом к второму вход буферного ЗУ.6228 ьб ктор Л. Зайце ектор С. Черии 11 Тираж Подпис Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раупская иаб ям при ГКНТ СС Производств".нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагар ЗаВНИИШ Составитель В. Попадьк ехред Л.Олийнык К