Устройство для измерения переменных магнитных полей

Номер патента: 892374

Авторы: Бобровников, Воскобойников, Попов

ZIP архив

Текст

Сотов Советски иСоциалкстнческиаРеслублнк Гасударстаеииые камите СССР по делам иэобретеиий и открытий3. бобоовников, й. й. Воскобойнийов и В. А. Попов Авторзобрет Знамени Орщконизе Красно им, Се осковскии ордена Трудов еологоразведочный инсти аявитед 5 тт) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕНМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ повышение точ 1Изобретение относится к областиизмерений переменных магнитных полейнизких частот.Известно устройство для измеренияпеременных магнитных полей, содержа-.щее магнитоиндукционный датчик, измерительная обмотка которого подключена ко входу предварительного усилителя, блок фильтрации и регистрациисигналов, вспомогательный генератор,подключенный к дополнительной обмоттоке магнитоиндукционного датчика,фильтр верхних частот, синхронныйдетектор и интегратор 13.Недостатком этого устройства явля 15ется то, что при изменении внешнихусловийв основном температуры, изменяется чувствительность датчика,что приводит к большим погрешностямизмерений. Как показывает опыт эксплуатации подобных устройств в полевыхусловиях, даже при заливке измерительной и компенсационной обмоток специальным составом эпоксидной смолы з-за температурных расширения исжатия чувствительного элемента стечением времени произвольно и слу"чайным образом происходит микросмещение измерительной обмотки и изменениевзаимной связи измерительной и компенсационной обмоток,Цель изобретенияности измерений.Эта цель достигается тем, что вустройство для измерения магнитныхполей, содержащее магнитоиндукционныйдатчик, измерительная обмотка которого подключена ко входу предварительного усилителя, вспомогательный генератор, блок фильтрации и регистрациисигналов, последовательно соединенные фильтр, верхних частот, синхронныйдетектор и интегратор; введены ключ,источник эталонного напряжения, блоксравнения и управляемый аттеньюатор,сигнальный вход которого соединен совыходом предварительного усилителя,а выход подключен ко входам фильтраверхних частот и блока фильтрации и регистрации сигналов, выход вспомогательного генератора соединен со входом управления ключа, один из выходов которого соединен с дополнительной обмоткой магнитоиндукционного датчика, а другой - со входом управления синхронного детектора, выходисточника эталонного напряжения соединен с сигнальным входом клюца и с одним иэ входов блока сравнения, к другому входу которого подключен выход интегратора, выход блока сравнения соеди" ,нен со входом управления аттеньюатора.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные магнитоиндукционный датчик 1, предварительный усилитель 2, управляемый аттеньюатор 3, блок 4 фильтрации и регистрации сигналов, . а также последовательно соединенныевспомогательный генератор 5 и ключ б, один иэ выходов которого соединен с дополнительной обмоткой магнитоиндукционного датчика 1, источник 7 эталонного напряжения, подключенный к сигнальному входу ключа б, последовательно соединенные фильтр 8 верхних частот, синхронный детектор 9, интегратор 10 и блок 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника 7 эталонного напря жения, причем вход фильтра 8 верхних частот подключен к выходу управляемого аттеньюатора 3, а вход управления синхронного детектора 9 соединен с другим выходом ключа 6.Устройство работает следующим образом.Искусственно возбуждаемое магнитное поле низких частот (например,20-100 Гц) преобразуется с помощьюмагнитоиндукционного датчика 1 вэлектрический сигнал, который снимается с измерительной обмотки датчи-,ка 1 и усиливается предварительнымусилителем 2. Одновременно через до.- полнительную обмотку датчика 1 про" пускают ток от эталонного истоцника7 напряжения. Этот ток преобразуетсяв переменный с помощью ключа 6, управляемого вспомогательным генератором 5, вырабатывающим управляющий си"гнал, цастота которого выше, цем рабочие частоты (например, равна 5001000 Гц). С помощью дополнительнойобмотки датчика 1 возбуждается вспомогательное переменное магнитное поР5 1 О 15 25 30 З 5 4 О 45 меряемого сигнала. Однако одновременно с этим на ту же величину уменьшится и амплитуда вспомогательного сигнала, уменьшится амплитуда выпрямленного сигнала на выходе синхронно 55го детектора 9 и изменится выходное напряжение блока 11 сравнения, Изменение сигнала на выходе блока 11 сравнения приведет к тому, цто сигнал на ле, частота которого находится запределами полосы рабочих частот устройства, Это вспомогательное магнитное поле также преобразуется измерительной обмоткой датчика 1 в электрический сигнал, который после усиления предварительным усилителем 2 вместе с рабочим сигналом проходит через управляемый аттеньюатор 3. Рабочий и вспомогательный сигналы, снимаемые с выхода аттеньюатора 3, разделяются ввиду того, что в блоке 4 фильтрации и регистрации сигналов имеются избирательные усилители, пропускающие толь. ко рабочие сигналы, а фильтр 8 верхних частот подавляет рабочий сигнал и пропускает на вход синхронного детектора 9 только вспомогательный сигнал. Этот вспомогательный сигнал, частота которого равна частоте всйомогательного генератора 5, выпрямляется синхронным детектором 9, который управляется сигналом с выхода ключа 6. Постоянная составляющая выпрямленного сигнала выделяется с помощью интегратора 10 и подается на один из выходов блока 11 сравнения. На второй вход блока 11 сравнения поступает эталонное напряжение с выхода истоцника 7 эталонного напряжения.В процессе настройки устройства коэффициент передаци блока 11 сравнения по одному и второму входу подбирают таким, чтобы выходной сигнал блока 11,сравнения обеспечивал работу управляемого аттеньюатора 3 в режиме ослабления входного сигнала на 10- 20, т,е. на ту величину, на какую может изменяться коэффициент преобра. зования датчика 1 при эксплуатации вследствие влияния внешних дестабилизирующих факторов. Если в процессе эксплуатации устройства вследствие изменения, например температуры, изменится магнитная проницаемость сердечника или изменится взаимное расположение сердечника и измерительной обмотки датчика 1, то коэффициент преобразования датчика 1 уменьшится, а поэтому уменьшится и амплитуда из5 89237 выходе аттеньюатора 3 окажется таким же, каким он был при настройке устройства. Таким образом, изменения коэффициента преобразования магнитоиндукционного датчика.1( а также коэффициента передачи предварительного широкополосного усилителя 2) автоматически компенсируются путем изменения коэффициента передачи управляемого аттеньюатора. 36Известные методы градуировки известного устройства не позволяют обеспечить ту точность измерений, которая достигается при использовании предлагаемого устройства, Это обу- м словлено тем, что вспомогательная частота в известном устройстве значительно выше, чем рабочие частоты. Это позволяет использовать дополнительную обмотку датчика 1 с небольшим зо числом витков и жестко скрепить ее с сердечником датчика 1, например, путем вжигания. Градуировочные же обмотки в известном устройстве не по" зволяют сохранять их положение в про :цессе эксплуатации строго неизменным, что и приводит к снижению точности измерений. Экономическая эффективность при- эе менения изобретения обусловлена возможностью повышения производительности работ. При проведении геофизической съемки с известными устройствами сначала проводится съемка опорной сети с 3-5-кратными последовательными обходами этой сети. Затеи точки опорной сети считаются. эталонными, и в процессе обработки невязки рядовых наблюдений между двумя эталонными 40 точками линейно разбрасываются между .отдельными точками. Использование изобретения позволяет отказаться отсъемки опорной сети.формула изобретенияУстройство для измерения переменных магнитных полей, содержащее магнитоиндукционный датчик, измеритель" ная обмотка которого подключена ко входу предварительного усилителя, вспомогательный генератор, блок фильтрации и регистрации сигналов, последовательно соединенные фильтр верхних частот, синхронный детектор и интегратор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены ключ, источник эталонного напряжения, блок сравнения и управляемый аттеньюатор, сигнальный вход которого соединен с выходом предварительного усилителя, а выход подключен ко входам фильтра верхних частот и блока фильтрации и регистрации сигналов, выход вспомогательного генератора соединен со входом управления ключа, один из вы- ходов которого соединен с дополнительной обмоткой магнитоиндукционного датчика, а другой - со входом управления синхронного детектора, выход источника эталонного напряжения соединен с сигнальным входом ключа и с одним иэ выходов. блока сравнения, к другому входу которого лодключен выход интегратора, выход блока сравнения соединен со входом управления аттеньюатора.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР й ЩОЙ 9, кл, С 01 В,33/00, 1973.ВНИИПИ Заказ 11219/68 Тираж 73 е фе Юе филиал ППП нПатент", г. Ужгород, у дписное ектная,

Смотреть

Заявка

2911015, 18.04.1980

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. С. ОРДЖОНИКИДЗЕ

БОБРОВНИКОВ ЛЕОНИД ЗАХАРОВИЧ, ВОСКОБОЙНИКОВ ЛЕВ ИВАНОВИЧ, ПОПОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 33/02

Метки: магнитных, переменных, полей

Опубликовано: 23.12.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-892374-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-peremennykh-magnitnykh-polejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения переменных магнитных полей</a>

Похожие патенты