Устройство для измерения модуля вектора магнитной индукции Советский патент 1986 года по МПК G01R33/02 

1

Изобретение относится к области магнитных измерений и, в частности, может использоваться при проведении геологической разведки.

Целью изобретения является повыше- 5 ние точности измерения за-счет расширения полосы рабочих частот.

На фиг,1 представлена электрическая структурная схема устройства; на фиг.2 - векторная диаграмма вычисле- 10 ния модуля вектора магнитной индукции.

Устройство для измерения модуля вектора магнитной индукции содержит первый 1, второй 2 и третий 3 ортоговозбуждения ферромодуляционных преобразователей 1 и 2 частотой i. Напряжение с выхода преобразЪвателя 1, равное U ;in2i :, где U - амплитуда напряжения второй гармоники на -выходе ферромодуляционного преобразователя 1, подается на вход линии 7 задержки, которая обеспечивает двиг напряжения второй гармоники частоты возбуждения (2(0) по фазе на -. При этом на выходе линии 7 задержки формируется сигнал, равный U-I sin(2)«3t - , который поступает на первый вход сумматора 5. С выхода ферромодуляционного преобранально ориентированные ферромодуляци- is зователя 2 на второй вход сумматора 5

онные преобразователи, генератор 4 возбуждения, первый сумматор 5, регистрирующий прибор 6, первую 7 и вторую 8 линии задержки, фаЗоуправляемый генератор 9, делитель 10 частоты им- пульсов, усилитель-ограничитель 11., второй cyм faтop 12 и детектор 13, причем выход генератора 4 возбуждения соединен со входами первого 1 и второго 2 ферромодуляционных преобразователей выход первого ферромодуляционного преобразователя 1 через первую линию 7 задержки подключен к первому входу первого сумматора 5, а выход второго 2 - ко второму входу первого суМмато- 5, выход которого соединен с первым рходом второго сумматора 12 и через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 11, делитель 10 частоты и фазоуправляемый генератор 9 с входом третьего ферромодуляционного преобразователя 3, выход которого через вторую линию 8 задержки соединен со вторым входом второго сумматора 12, выход которого через детектор 13 сое- динен с регистрирующим прибором 6.

Устройство работает следующим образом.

Ферромодуляционные преобразователи

1-3 представляют собой датчики магнит- де и частоте выходного сигнала генератора 4 возбуждения, но сдвинуто относительно него по фазе на f

С выхода ферромодуляционного преобразователя 3 на вход линии 8 задер- gQ жки поступает сигнал Ujsin(2a)t ), где амплитуда напряжения второй гармоники на выходе преобразователя 3. Линия 8 задержки сдвигает его по фазе на -. На выходе линии задержки

55 формируется напряжение U sin( - 2 напряжение поступает на первый вход сумматора 12, на второй иход которого подается сигнал

ного ПОЛЯ в виде двух стержней с обмотками и устройства выделения и усиления 2-й гармоники частоты возбуждения.

Выходным сигналом каждого из ферромодуляционных преобразователей 1-3 является напряжение второй гармоники частоты возбуждения, амплитуда которого пропорциональна проекции вектора магнитной индукции на магнитную ось соответствующего преобразователя.

Генератор 4 вырабатывает перемен- ное напряжение прямоугольной формы

5

10 .

428652

возбуждения ферромодуляционных преобразователей 1 и 2 частотой i. Напряжение с выхода преобразЪвателя 1, равное U ;in2i :, где U - амплитуда напряжения второй гармоники на -выходе ферромодуляционного преобразователя 1, подается на вход линии 7 задержки, которая обеспечивает двиг напряжения второй гармоники частоты возбуждения (2(0) по фазе на -. При этом на выходе линии 7 задержки формируется сигнал, равный U-I sin(2)«3t - , который поступает на первый вход сумматора 5. С выхода ферромодуляционного преобрапоступает сигнал (t, где U.2. - амплитуда напряжения второй гармоники н,а вьгкоде преобразователя 2.

В результате сложения выходных напряжений линии 7 задержки, и преобразователя 2 на выходе сумматора 5 образуется суммарный сигнал, равный

Ugsin(2cot -fi ), где + U| его амплитуда, а f arctg у Фаза относительно напряжения Ug sin2tit. Си- нусоидал:ьное напряжение с выхода сумматора 5 далее поступает на усилитель ограничитель 11. Последний преобразует его в сигнал прямоугольной формы, который поступает на вход делителя 10 частоты,, уменьшающего частоту прямоугольного сигнала в 2 раза. Выходное напряжение делителя 10 частоты поступает на управляющий вход фазоуправля- емого генератора 9 и синхронизирует его по фазе. Выходное напряжение фа- зоуправляемого генератора 9 служит Йля возбуждения преобразователя 3 и имеет форму, амплитуду и частоту uJ, равные соответственно форме, амплиту

(2iOt - ) с выхода сумматора 5 В результате сложения этих сигналов на выходе сумматора 12 формируется напряжение U sin(2a}t -ft fz). где 2: arctg -У|, a S/U|+U| yu2- -u|-i-u| - его амплитуда, т. e, амплитуда его пропорциональна модулю вектора магнитной индукции измеряемого поля. Эт напряжение затем выпрямляется детектором 13 и поступает на регистрирующий прибор 6.

Использование быстродействующих аналоговых блоков при вычислении модуля вектора магнитной индукции позволяет увеличить точность измерения модуля вектора магнитной индукции при :быстром изменении его величины и направления. .:Формула изобретения

Устройство для измерения модуля вектора магнитной индукции, содержащее первьгй, второй и третий ортого- нально ориентированные ферромодуляци- онные преобразователи, генератор возбуждения, выход которого соединен с входами первого и BToiioro ферромрлу

0

ляционных преобразователей, первый сумматор и регистрирующий прибор, отличающееся тем,-что, с целью повышения точности измерения за .счет расширения полосы рабочих частот, в него введены первая и вторая линии задержки, фазоуправляемый генератор, делитель час Готы импульсов, усилитель-ограничитель, второй сумматор и детектор, причем выход первого - ферромодуляционного преобразователя через первую линию задержки соединен с первым входом первого сумматораг второй вход которого соединен с выхо-о дом второго ферромодуляционного преобразователя, а выход - с первым входом второго сумматора и входом усилителя- ограничителя, выход которого через делитель частоты импульсов соединен с входом фазоуправляемого генератора, выход которого соединен с входом третьего ферромодуляционного преобразователя, выход которого через вторую линию задержки соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через детектор соединен с регистрирующим прибором.

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано при проведении геологической разведки. Цель изобретения-- по вышение точности измерения. Устройство содержит ортогонально ориентированные ферромодуляционные преобразователи 1, 2 и 3, генератор 4 возбуждения, сумматор 5 и регистрирующий прибор 6. Введение в устройство линий 7 и 8 задержки, фазоуправляемого генератора 9, делителя 10 частоты импульсов, усилителя-ограничителя 11, сумматора 12 детектора 13 и образование новых свя- з-ей между элементами устройства расширяет полосу рабочих частот. Кроме того, использование быстродействующих аналоговых блоков при вычислении модуля вектора магнитной индукции позволяет увеличить точность измерения , модуля вектора магнитной индукции при быстром изменении его величины и на- Лра;вления. 2 ил. (/) д 4 ю U1 f Фиг.1

Редактор Н.Егорова

Составитель А.Сазонов

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 3700/44Тираж 728 Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. г