Устройство для измерения амплитуды переменного магнитного поля Советский патент 1984 года по МПК G01R33/00 

Г

11}

Эо со сь

fff

Изобретение относится к магнитны измерениям.

По основному авт.св. № 781724 известно устройство для измерения магнитного поля, содержащее последовательно соединенные первый магниточувствительный датчик, усилитель, фазовый детектор, ргшиочастотный генератор, частотный детектор, амплитудный детектор и ангшого-цифровой преобразователь, а также модулятор, первый выход которого подключен к второму входу радиочастотного генератора, а второй выход к первому входу фазового детектора, при этом второй выход радиочастотного генератора соединен с вторым входом первого магниточувствительного датчика ij .

Однако при работе известного устройства предварительно определяется частота измеряемого поля и затем на модуляторе устанавливается частота, близкая к измеряемой.

Цель изобретения - автоматизация процесса измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения с1мплитуды переменного магнитного поля дополнительно введены последовательно соединенные второй,магни.точувствительный датчик и блок сравнения частот, а также генератор .качающейся частоты, выход Которого подключен к второму входу блока сравнения частот, соединенного выходом с вторым входом модулятора.

На чертеже представлена структурная схема .предлагаемого устройства.

Устройство для измерения магнитного поля содержит последовательно соединенные первый магниточувствительный датчик 1, усилитель 2, фазовый детектор 3, радиочастотный генератор 4, частотный детектор 5, гиншлитудный детектор 6, аналого-цифровой преобразователь 7, модулятор 8, первый выход которого подключен к второму входу радиочастотного генератора 4, а второй выход - к первому входу фазового детектора 3, при этом второй выход радиочастотного генератора 4 соединен с вторым входом первого магниточувствительного датчика 1, а также последовательно соединенные второй магниточувствительный датчик 9 и блок 10 сравнения частот, а также генератор 11 качающейся частоты, выход которого подключен к второму входу блока 10 сравнения частот, соединенного выходом с вторым входом модулятора 8.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с нагрузки фотодетектора датчика 1 через усилитель 2 поступает на вход фазового детектора 3, на второй вход которого поступает сигнал с модулятора 8. В случае точного равенства нулю разности фаз между колебаниями с частотой возбуждакадего радиочастотного поля и резонансной частоты атомов рабочего вещества равна нулю разность фаз между колебаниями с частотой модулятора 8 и частотой изменения интегральной интенсивности проходящего через поглощающую ячейку света накачки, поступающего на вход фотоприемника датчика 1.

В противном случае на выходе фазового детектора 3 появляется сигнал соответствующего знака, который по цепочке обратной связи управляет частотой радиочастотного генератора 4. Идет процесс отслеживания резонансной частоты с помощью фазового детектора 3, модулятора 8 и радиочастотного генератора 4. Информация с радиочастотного генератора

поступает на частотный детектор 5.

В случае синусоидального изменения индукции измеряемого магнитного поля на выходе радиочастотного детектора 5 появляется сигнал синусо0 идальной формы, причем экстремальные значения синусоиды соответствуют максимальной и минимальной частотам радиочастотного генератора 4, а следовательно, и экстремальным значени5 ям измеряемого переменного с часто- . той i магнитного поля. С выхода амплитудного детектора б постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде измеряемого поля, поступает на

0 аналого-цифровой преобразователь 7. Последний, предварительно отградуированный в единицах магнитной индукции, будет непосредственно индицировать значение амплитуды измеряемого

5 переменного поля.

Для измерения амплитуды переменного магнитного поля необходимо предварительно измерить его частоту и вйставить частоту модулятора 8. Это

0 осуществляется с помощью дополнительного магниточувствительного датчика 9, осуществляющего измерение частоты магнитного поля, генератора 11 .качающейся частоты, блока 10 сравнения частот, который фиксирует значение частоты генератора 11 качающейся частоты в момент совпадения ее значения с частотой измеряемого поля, информация о которой поступа0 ет с дополнительного магниточувстви тельного датчика 9. Сигнал с блока 10 сравнения частот поступает на модулятор 8 и устанавливает частоту его модуляции равнъй частоте изме5 ряемого поля.

31078366«

Таким образом, обеспечивается зируется процесс измерения амплитуавтоматическая установка частоты ды переменного магнитного помодуляции, а следовательно, ав тома ти- ля.