Устройство для измерения дипольного магнитного момента Советский патент 1992 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения магнитного момента различных источников при наличии внешне помехи с неизменной пространственной структурой.

Цель изобретения - повышение точности определения магнитного момента дипольного источника поля за счет- исключения помехи с неизменной пространственной структурой

На чертеже показано взаимное расположение датчиков и дипольного источника магнитного момента, а также схема соединения электронного блока„

Устройство содержит датчики 1-4, диполъный источник 5 магнитного момента, электронный блок 6, четырех- входовые масштабные алгебраические сумматоры 7 и 8, двухвходовый алгебраический сумматор 9 и блок 10 регулировки,,

Устройство работает следующим образом

Пространственное распределение вектора магнитной индукции поля дипольного источника магнитного момента описывается формулой

В С

Г.з(я.

L-

lil-M

где М - вектор магнитного момента дипольного источника, Ам2; г - радиус-вектор, проведенный из начала координат, совпадающего с геометрическим ценром источника, в точку определения поли, м; С , Гн/м V Если датчики 1-4 ориентированы, например, по Х-оси, то они измеряют индукцию

в..,уг мк

В точках, где расположены датчики 1-4 соответственно

х(

- -г.

rv, О,

У

О,

LxjУ1

иУ2

гуз

О,

ГХ4 °

ледовательно. Вх,- 2СМХ, В В -СМХ.

-r,

гг ггг

г«

Г24

°

о, о, о,

Х4

-СМ

х

вхз

2СМ

х

Сигналы датчиков 1-А суммируются в элементах 7-9 электронного блока с коэффициентами, обозначенными на схеме„ На выходе масштабного алгебраического сумматора 7 образуется напряжение U,, содержащее полезный сигнал

Пподи неоднородную помеху иполи ;.

..Ь 7

U,

х + впомГвпо«г+вломГвг о «):

UHOA +

ПОЛИ

очевидно впом

в случае однородной поме хи

ВПОМ2

ВпомЗ Впом4 О

На выходе сумматора 8 - напряжение U

в котором полезный сигнал отсутствует:

8

ий кмл(° 5вполм+ впомг+ 0 5BiroM5+

помц/ лом1 где К

+ В.

МП

пол

постоянная магнитометрического преобразователя; полезная составляющая выходного напряжения сумматора 7;

0

11

пот

U

ПОМ2.

составляющая U, обусловленная помехой;

обусловленное помехой вы- . ходное напряжение сумматора 8„

Напряжение на выходе двухвходовогр сумматора 9

U0 1 (Uri

UnoW)

+ К|я. U,

чипОА т no/vn-1 гмо ипомг Устанавливая коэффициент К а блока 9 таким, чтобы выполнялось условие

40

ипом,+

K(o UnOAAl

о,

45

можно полностью исключить в измеряемой величине как однородную, так и неоднородную помеху:

Uc

ипол 6кмпсм.

Установку коэффициента производят при выключенном дипольном источнике CM 0), добиваясь, чтобы на выходе электронного блока 6 было нулевое напряжение: lfq 0. При измерении переменного магнитного момента для компенсации помехи в блоке 6 необходима подстройка фазы, что осуществляется с помощью фазовращателя, входящего в состав блока 10.

Таким образом, в электронном блоке формируется напряжение, свободное

от полезной составляющей, которое используется для компенсации помехи в выходном сигнале, что обеспечивает повышенную помехозащищенность устройства для измерения дипольного магнитного момента за счет исключения помехи с неизменной пространственной структурой.

Ф о р м у л а и з о б ре т е н и я

Устройство для измерения дипольного магнитного момента, содержащее магнитометрические датчики и электронный блок, входы которого подключены к выходам соответствующих датчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности изме- рений за счет исключения помехи снеизменной пространственной структурой,

5

четьфе однокомпонентных датчика расположены симметрично на двух взаимно перпендикулярных осях, пересекающихся в центре дипольного источника поля, одна из которых параллельна осям чувствительности всех датчиков и совпадает с измеряемой компонентой магнитного момента, а электронный блокчвыполнен в виде последовательно соединенных первого четырехвходового масштабного апгебр аического сумматора, блока регулировки и двухвходо- вого алгебраического сумматора, а также второго четырехвходового масштабного алгебраического сумматора, выход которого подключен к второму входу двухвходового сумматора, а входы электронного блока подключены к соответствующим входам первого и второго четырехвходовых сумматоров.

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения магнитного момента различных источников при наличии внешней помехи с неизменной пространственной структурой. Цель изобретения - повышение точности определения магнитного момента дипольного источника поля за счет исключения помехи с неизменной пространственной структурой. Устройство для измерения дипольного магнитного момента содержит четыре однокомпонентных датчика 1-4, расположенных симметрично на двух взаимно перпендикулярных осях, пересекающихся в центре измеряемого объекта 5, одна из которых совпадает с соответствующей измеряемой компонентой магнитного момента, и параллельна осям чувствительности всех датчиков, два четырехвходовых масштабных алгебраических сумматора 7, 8, двухвходо- вый алгебраический сумматор 9 и блок 10 регулировки. Соответствующие входы четырехвходовых сумматоров запарал- лелены и подключены к выходам соответствующих датчиков, входы двухвхо- дового сумматора подключены к выходам соответствующих четырехвходовых сумматоров - один непосредственно, а другой через блок 10 регулировки. Предлагаемая совокупность признаков обеспечивает исключение помехи с неизменной пространственной структурой, что повышает точность измерений. 1 ил., г (л