Вектор-магнитометр

О П И С А Н И Е (и)840772ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советск икСоциапистичесиикреспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заивлено 28.02,79 (21)2730910 И 8-21 с присоединением заявки РЙ 6011 ЗЗ/02 3 Ьоудорстаанный комнтет СССР(23) П риоритет ло делам нзобретеннй н открытий.44. (088.8) Дата опубликования описания 23.06.81(7) Заявите ВЕКТОР-МАГН ИТОМЕР 1относится к магнитным ожет быть использовано Изобретениеизмерениям и мдля измеренияного и перемен ент вектора постоянлей. По основному авт. св,506814 щвестно устройство для измерения компонент вектора постоянного и переменного магнитного полей и двух углов, определяющих положение вектора постоянного магннч ного лоля в пространстве, используются три феррозонда с корректирующими обмоч ками, установленные взаимно перпендикулярно на платформе, имеющей две степени свободы, один измерительный я два ориентирующих канала с интегрирующими1 звеньями в виде.серводвигателей, кинематическую схему, сопряженную с плач формой двумя указанными серводвигателями и два потенциометра углов поворота20 платформы, а также три избирательных усилителя, входы которых подключены параллельновходам интегрирующих зве 1 ньев соответствующих каналов, а выходы соединены с корректирующей обмоткойсоочветствуюшего феррозонда Г 1.Однако известное устройство имеет парешностн измерения ксеюпонент мвгничного поля при сравнительно быстрых угловых колебаниях подвижного основаниявследствие запаздывания в реакции ориентирующих каналов с интегрирующимизвеньями и наличия кинематической. сэязи (редуктора) в схеме сопряжения серводвигателей с плачформой.Бель изобретении - повышение ччяности измерения.Поставленная цель достигается тем,что вектор-магнитометр, кототый содержит три феррозонда с корректирующими обмотками, установленных взаимно пер пендикулярно на основной плачформе, имеющей две степени свободы, один юмерительный канал с интегрирующей цепочкой и два ориентирующих канала с интетрируюшнмн звеньями, два датчика момента коррекции гироскопа (безредукторные серводвигатели), механически свя-, 3 8407эанные с потенциометрами, три избирательных усилителя, вход одного из которык включен паралпельно вкоду интегрирувщей цепочки, а входы двух другик -параллельно интегрирующим звеньям ори5ентирующих каналов, при этом выходыизбирательных усилителей соединены скорректирующей обмоткой соответствующего феррозонда,снабжен астатическимгироскопом, установленным на сооснойс основной дополнительной платформе,выполненной с двумя степенями свободыи меканически связанной с ней, и пеоеключввпим бпоам, входы которого соединены с ориентирукнцими . каналами, а выходы - с соответствующими датчиками момента коррекции гироскопа.Благодаря использованию астатическогогироскопа и отсутствию редукторов на егоосях прецессии повышается устойчивостьпространственной стабилизации основнойплощадки с ферроэондовыми датчиками,повышается точность слежения за вектором постоянного магнитного поля, а также расширяется диапазон регулировкипостоянной времени ориентирующего канала.На фиг. 1 изображена структурны. схема предлагаемого устройствами на фиг. 2 -принципиальная схема устройства.Устройство (фиг. 1) содержит ферроэонды 1-3 с корректирующими обмотками, установленные взаимно перпендикупярно на основной платформе 4, измерительный канал 5, ориентирующие каналы 6и 7, датчики 8 и 9 момента коррекции ги-З 5роскопа (безредукторные серводвигатели)меканически связанные с потенциометрами 10 и 11 интегрирующее звено 12измерительного канада. Избирательныеусилители 1 3-15 включены параллельновходам интегрирующего звена 12 и перек-лючающего бпока 16, а выходы иэбиратепьных усилителей подключены к корректирующим обмоткам феррозондов 1-3,45причем нижняя частота среза частотныххарактеристик усилителей 13-15 вышеверхней граничной частоты колебанийппазформы, Выходы переключающего блока16 подключены к соответствующим датчиам 8 и 9 момента коррекции гироскопа, установпеннык на осях прецессииастатического гироскопа 17, механическисвязанного с ферроэондами 2 и 3 и образующего совместно с усилитепями кана 55та интегрирующие звенья ориентирующихканалов 6 и 7.Гироскоп 17 (фиг. 2). и в шендвухоснФм кардановом подвесе, по осям 72 4которого установлены да 1 чики 8 и 9 момента.Для исключения вероятности:бояв работе гироскопа 17 при совпаденииего оси собственного вращения с осьюпрецессии гироскоп 17 с кардановым,подвесом установлен в дополнительнуюследящую раму 18 и в схему гироскопавведена безредукторная следящая система, состоящая из датчика 19 угла, усилителя 20 и двигателя 21, расположенного на оси вращения рамы 18, Переключающий блок 16 предназначен для ускоренной грубой выставки гироскопа иферрозондов по вектору магнитного поняперед запуском гиромоторов, а также дляосуществления переключения каналов с1уменьшением крутизны коррекции послезапуска гиромоторов, необходимое длянормальной работы гироскопической следящей системы,Устройство работает спедующим обраэсм,При пуске вектор-магнитометра, когдапереключающий блок 16 находится в поло -женин Запуск", сигналы с феррозондоврасположенных по осям Х и у, поступают непосредственно на датчики моментакоррекции, расположенные несоосно, т.е.Х. - на да 1 чик 9 момента, а у - надатчик 8,Платформа 4 с феррозондами автоматически ориентируется в пространстве таким образом, что ось чувствительности феррозонда 1 оказывается грубо направленной по вектору постоянного магнитного поля, при этом на дыкоде потенциометров 10 и 11 появляется сигнал, характеризующий положение этого вектора относительно системы координат, связанной с корпусом прибора, а с выхода усилителей 13-15 поступают сигналы, карактеризувщие величину компонент вектора индукции. переменного магнитного поля.Затем переключающим блоком 16 осуществляется пуск гиромоторов, и когда они набирают необходимый кинематический момент, осуществпяется переключение в попожение "Работа, прн этом сигналы с Х -феррозонда поступают на датчик 8 момента коррекции, а с- на датчик 9, Одновременно снижается крутизна характеристики коррекции гироскопа.При медленном изменении пространсвенного положения вектора индукции магнитного поля на выходе ориентирующих каналов 6 и 7 пояапяются сигналы коррекции, которые через переключаюпий блок5 84077 16 поступают на датчики момента коррекции 8 и 9 и заставляют гироскоп 17 прецессировать таким образом, чтобы он следил за положением вектора медленноиэменяюшегося (постоянного ) магнитного поля. Астатический гироскоп 17 при этом играет роль. интетрируюшего 1жена . Постоянная времени ориентирующего канала регулируется путем изменения крутизны характеристики системы коррекции, например изменением сопро- тивления в цепи переключающего блока 16. С гироскопом механически, например с помощью тяг, связана платформа 4 с феррозондовыми датчиками. Таким образом, феррозонды 2 и 3 являются датчиками сигнала коррекции астатического гироскопа 17.При угловых колебаниях основания возникают возмущающие моменты на осях првцессю гироскопа 17, но благодаря устойчивости гироскопа и малым моментам трения, создаваемым системой подвеса и безредукторной механической связью, а также благодаря работе гироскопической сле дящей системы, основная платформа 4 с феррозондовыми да 1 чихами и аствтическяй 26гироскоп 17 сохраняют с требуемой точностью пространственное положение векторапостоянного магнитного поля пря всех наклонах и эволюциях подвижного основания.Устройство пожоляет повысить точность одновременного эмерения компоненткак постоянного, твк и аномального магнитных полей, эа счет снижения уровняшума в 3-5 раза, в зависимости от движения объекта.Формула изобретенияВектор-магнитометр по ввт. св.% 506814, о т л ич а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения т(нностиизмерений, он снвбаен встааяескимгироскопом, установленным нв сооснойс основной дополнительной платформе,выполненной с двумя степенями свободыи механически связанной с ней, и перекаочаюшим блоком,. входы котора о соединены с ориентирующими каналами, ввыходы - с сответствующями датчикамимаюентв коррекции гиросконв.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельсчэо СССР840772 г Сос ит ль Е, Дани и адактор С. Родикова ТехредА. Бабинец ктор Л. Иван Тиражнного лис ное эобретений ,Ж-Ж, Р Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектнан, 4 каз 4 755/66 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москв732 Подомитета СССР открытийаущскан анаб., д. 4/5