Магнитометр Советский патент 1983 года по МПК G01R33/02 

, Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для одновременного измерения компонент полного вектора напряженности постоянногр или медленно изменяющегося магнитного поля относительно осей ориентированной в пространстве,например,декартовой системы координат,что актуально,в частности,при геофизичесКих исследованиях,в которых произвбдится измерение (информационных xai aKУёристик магнитного поляЗемли.

Известна векторная магнитометриГ ческая система,содержащая модульный .магнитометр и тройную ортогональную колечную систему, в которой определение положения вектора на пряженности магнитного поля в пространстве производится с использованием трех вспомогательных магнитных полей различных частот, создаваемых вдоль осей координатной системыCl3. .

Известная система сложна и имеет малую точность вследствие зависимости измеренных величин от интенсивности вспомогательных магнитных полей. .

Цель изобретения - Повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитометр, содержащий модульный магнитометр, размещенный в тройной колечной системе, введены блок управления, а также подключенные к модульному магнитометру и соединенные последовательно первый коммутатор, запоминающий блок, второй коммутатор, и три пре|Образователя код-аналог -ВЕКОДЫ которых подсоединены к соответству ющим кольцам тройной колечной системы, а выходы блока управления подключены к вторым входам коммутаторов.. На фиг. 1 показана функциональна схема магнитометра; на фиг. 2 - эпюры управляющих сигналов.,

Устройство содержит модульный магнитометр 1, например квантовый, протонный или гелиевыми, тройная ортогональная колечная система из колец , и , первый коммутатор 3, запоминающий блок 4, второй коммутатор 5, блок 6 управления, преобразователи код-аналог , и .

Модульный магнитометр 1 размещен в центре колечной системы, причем магнитные поля, создаваемые кольцами , и , направленные вдол осей соответственно О Ох г например, декартовой системы координат су. Выход модульного магнитомера 1 через коммутатор 3 соединен с блоком 4, который через второй коммутатор 5 подсоединен к преобразователям код-аналог , и .Сигналы, вырабатываеи«ие преобразователями, подводятся к соответствующим кольцам колечной система. Режимы работы коммутаторов задаются блоком б управления, выходы которого подключены к входам коммутаторов 3 и 5.

Устройство работает следупцим образом. . .

В исходном состоянии блок 4 очищен, выход магнитометра 1 через ком мутатор 3 подключен к зоне Z запоминающего блока 4, зоны У и X которого через преобразователи тл подсоединены к кольцам соответственно и . Преобразователь отключенот блока 4 коммутатором 5.

Пусть после этого на устройство начинает воздействовать измеряемое магнитное поле. Магнитометр 1 за время , (фиг. 2) вырабатывает цифровой код, который.в данном случае пропорционален модулю полного вектора напряженности магнитного поля. По отрицательному перепаду сигнала управления (фиг. 2а) полученный код заносится в зону Z блока 4, преобразователь отключается от блока 4, а преобразователь 7 1, наоборот, подключается. В течение времени 4t производится, очередное измерение,. Полученный в этом такте с помощью магнитометра 1 код по перепаду сигнала (фиг. 25) записывается в зону У блока 4, после -чего преобразователь подключается обратно к блоку 4, а преобразователь в свою очередь, отключается от блока 4. Осуществляется очередной такт измерений, в течение которого выходные сигналы соответствующих преобразователей код-аналог подводятся только к кольцам и . Прсле окончания этого такта код магнитометра 1 заносится в зону X блока 4.

Таким образом, компонентный магнитометр отработал первый измерительный цикл длительностью Т (фиг.2} из трех тактов, за которые получены первоначальные грубые оценки для измеряемых компонент магнитного поля. В дальнейшем описанные операции повторяются (фиг.2), но с иными начальными условиями (содержимое блока 4 теперь уже не нуль), В.каждом нулевом цикле измерений используются полученные ранее все более и более точные оценки значений компонент вектора напряженности магнитного по;1я, поэтому после отработки достаточного количества циклов магнитометр 1 поочередно выдает цифровг коды, соответствующие искомлм вели;чинам - компонентам вектора напряженности магнитного поля.

Таким образом, введение в состав 65 известного устройства ряда новых

узлов, соответствующим образом взаимосвязанных с прочими блоками этого устройства, позволяет получить существенные положительные эффекты упрощение системы за счет исключения сложных прецизионных аналогоках УЗЛОВ VI увеличение тОчиобти компонентных измерений. & предлагаемом устройстве измеренные величины определяются лишь искомыми компонентами и универсальными физическими константдми и не зависят от интенснмостей каких-либо вспомогательных магнитных полей. ..

КДгаиТОМЕТР, содержащий дульный магнитометр, размещенный в тройной колечной сис.темё, от л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены блок управления, а также подключенные к модульному магнитометру и соединеншае последовательно первый коммутаТсФ, запоминакиций блок второй коммутат :ч и три прео«фазователй код-аналог, илходы которых йодсоединены к соответствующим кольцам тройной колечной системы, а выходы блока управления подключены.к Btoi%m , входам коммутатсч ов.

JJt/t