Устройство для измерения магнитной индукции

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СонетскинСоциалистическинРеспублик и 892371(51)М. Кл. 0 01 В 33/00 Гооударсжнный комнтет .СССР по делам нзобретеннй н открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для исследования пространственно-временного распределения магнитного поля земли автоматически как в полевь 1 х, так и в стационарных условиях.5Известно устройство дляопределения элементов геомагнитного поля, состоящее из магнитной системы, в которой размещен чувствительный элемент - квантовый датчик, причем магнитную систему размещают так относительно магнитного поля земли, цтобы отсутствовал сигнал определенной гармоники низкой частоты, характеризующий суммарный модуль магнитного поля 11.Однако, из-за наличия многокомпонентных контуров и следящих систем это устройство довольно сложно в техническом исполнении и неудобно для использования в автоматизированных системах.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для определенияэлементов геомагнитного поля, содержащее квантовый датцик, магнитную систему, стабилизируемую в пространствемаятниковым подвесом, источник тока,блок управления, вычислительный блоки блок разворота магнитной системыв вертикальной плоскости 21.Однако диапазон измерения элементовгеомагнитного поля устройства ограничен характеристиками магнитометрического преобразователя, так, например,. при использовании в устройстве квантового магнитометрического преобразователя с диапазоном 5000 - 50000 нТ,нижний предел измерения элементовгеомагнитного поля устройства составляет 5000 нТ.,Цель изобретения - расширение диа."пазона измерения.Цель достигается тем, что устройство для измерения магнитной индукции,содержащее магнитные системы, стабили"зируемые в пространстве маятниковым3 892371 4подвесом, подключенные к выходам бло- дулю и противоположны по направлениюка управления, источник опорного тока (фиг. 2), Квантовые датчики, 1 и .2и блок разворота магнитных систем в генерируют, при этом частота на вывертикальной плоскости снабжено после- ходе датчика 1 - 1 пропорциональнадователъно соединенными фильтром раз- . суммарной магнитной индукции В ,мфностнои частоты, реверсивным счетчи- Г,1 = кВЕ а частота на выходе датком, коммутатором и дешифратором, при чика 2 - У пропорциональна суммарнойэтом выходы квантовых датчиков сое- магнитной индукции В, Г, = кВ 1,.ыФдинены со входами Фильтра разностнои где В " вектор магнитной йндукци,частоты, второй вход реверсивного счет- составляюшая которого определяется,чика - с третьим выходом блока управления, К - аналог величины гиромагнитноговторой вход коммутатора связи с выхо- отношения атома, С выхода фильтра 3дом источника опорного тока, второй разностной. частоты на вход счетчикаи третий вь.ходы коммутатора - с обмот поступает разностный сигнал, проками магнитных систем квантовых дат- порциональный разности В- В ,чиковСчетчик 10 производит подсчет йислаНа фиг,1 представлена структурная импульсов за интервал времени, фор-.схема устройства; на Фиг, 2 и 3 - гра-мируемый блоком 9 управления. Числофики, поясняющие принцип его работы. импульсов пропорционально разностиустройство (Фиг, 1) содержит кван- В- В-, . По сигналу с выхода сцетВ 1 Ейтовые датчики 1 и 2, включенные по цика 10 коммутатор 12 производит педифференциальной схеме, выход датчика . Реключение цепей питания обмоток маг 1 соединен с первым входом Фильтра 3 нитных систем 4 и 5 таким образом,.разностной частоты, а вь 1 ход датчика что уменьшается магнитная индукция2 с его вторым входом, магнитную си" одной магнитной системы при. одноврестему 4, жестко соединенную с кванто- менном увеличении на такую же веливым датчиком 1 магнитную систему 5, чину магнитной индукции второй магжестко соединенную с квантовым датчи- нитной системы. для случая, рассмотком 2 и магнитной системой 4, стаби" ренного на фиг. 2 производится уменьлизируемые в пространстве маятниковым шение В и увеличение В, Процесс из 39подвесом б, источник.7 опорйого тока мерения разности частот Г - Г и пеблок 8 разворота магнитных систем в Реклюцения цепей питания обмоток магвертикальной плоскости, блок 9 упра нитных систем 4 и 5 продолжается доления, первый выход которого соединен тех пор, пока не выполняется с задансо входом источника .7 опорного тока ной точностью соотношение Г 1" 1третий выход - со входом. блока 8 раз з что соответствует (Фиг, 3) В = Вц.ворота, счетчик 10 первый вход кото"При выполнении с заданной точнорого соединен с выходом фильтра 3 раз стью соотношения 1.1 - 1 с дискретноностной частоты, второй - со вторым го выхода коммутатора 12 поступаетвыходом блока 9 управления, дешифратор сигнал на дешифратор 11, пропорцио-,11, коммутатор 12, первым выходом со- фз нальный модулю проекции вектора магединенный с магнитной системой 4нитной индукции В на ось ).вторым - с магнитной системой 5, тре- Поскольку (фиг. 2 и 3) справедлитьим - со входом дешифратора 11 кро- вы соотношенияме того, первый вход коммутатора 12 11 ,соединен с выходом йсточника 7 опор И С ф 1 ВВ. - В 1 п + В + 2 В В со 54.+ В соз М,ного тока, а второй - с выходом счет = В + В + 2 ВВ соз 4.,Ф.чика 10.В. В з 1 А+ 8- 28 В созе +Устройство работает следующим обра- Вп,2+ В сов аВ + В - 28 В со 5 Ы.зом.Маятниковый подвес стабилизирует ф при ВрВ справедливо равенствомагнитные системы 4 и 5 в определенномположении в пространстве. По командеВ + 28 В созе = В - 2 ВВ сов,- 2 В ,с блока 9 управления производится по- Откуда модуль проекции вектора магдача питания от источника 7 опоРного нитной индукции на осьтока через коммутатор 12 на обмотки ,з ва- вмагнитных систем 4 и 5 таким образомВ соз = -Ф 2что векторы магнитной индукции магнит- Таким образом, нижний диапазонных систем"4 и 5 В. и В равны по мо" измерания магнитной индукции ограни892371 Составитель Е. ДанилинТехред С. Мигунова Пушненков ректор С. Щомак едакт аказ исТираж 735 осударственного коми ам изобретений и отк Москва, Ж, Раушск та СССРтий наб д