УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Советский патент 1965 года по МПК G01R33/24 

Предложенное устройство иредназначено для измерения иаиряжеиности неоднородных магнитных полей и основано на использовании явления ядерного магнитного резонанса.

Известные устройства подобного типа содержат датчик с высокочастотной катушкой, которая намотана на амиулу, заполненную рабочим веществом, и катугнкой модуляции, генератор, широкополосный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и блок регистрации, например осциллограф. Датчик помещают в измеряемое магнитное иоле.

Измерение наиряженности магннтного ноля Н состоит в измереиии частоты геиератора, иастроенного на частоту / Ларморовой

процессии: Я ---- f, где у - гиромагнитное

отношение.

Для настройки на резонансную частоту / медленно и монстоино изменяют частоту генератора до тех пор, пока на экране осциллографа не появится пик сигнала ядерного магнитного резонаеа. Изменением частоты генератора устанавливают ник в центре экрана осциллографа и, произведя измереиие частоты, вычисляют по формуле напряженность магнит ого поля. Плохое соотношеиие сигнал/шум затрудняет поиск сигиала при измерении неоднородных нолей. Известио ycipoiiство, в котором применен резонансный усилитель, настроенный на вторую гармонику сигнала. Это значительно улучшает отношение сигнал/шум, когда частота измерителя настроена на резонансное значение. Однако и сигнал, и помеха вызывают одинаковую реакцию регистрирующего прибора.

В иредложенном устройстве для измерения напряженности магнитных полей, с целью повышения отиошения сигнал/шум и облегчения

0 поиска сигнала ядерного магнитного резоиаиса в полях с относительно высокой неоднородностью, мелсду низкочастотным усилителем и осциллографом включеиы параллельно резонансные усилители, настроенные на пер5вую, вторую и третью гармоиики сигнала ядерного магнитного резонанса.

На чертеже схематически изображено оиисываемое устройство.

0

Датчик, содержащий высокочастотную катушку 1 с ампулой 2, заполненной рабочим веществом, и катушку 3 модуляции, помещен в измеряемое магнитное поле. Катушка 7 и переменный конденсатор 4 образуют контур генератора 5. Сигнал с генератора 5 поступает через широкополосный усилитель 6 на детектор 7, откуда напряжение поступает на усилитель 8 низкой частоты, а затем иа включеииые параллельно резонансные усилители 9, 10 и //, настроенные иа первую, вторую и третью гарМОНИКИ сигнала ядерного магнитного резонанса.

Для того чтобы чувствительность устройства не изменялась во время поиска сигнала, амнлитуда высокочастотного напряжения на контуре 1 п 4 стабилизирована на онтимальиом уровне посредством петли обратной связи, в которую входят широкополосный усилитель 6 н детектор 7.

Сумма гармоник с резонансных усилителей 9, 10 и // подается на осциллограф 12. Суммирование гармоннк на экране осциллографа создает эффект перемещения сигнала но экрану при прохождении частоты генератора устройства через резонансное значение, благодаря чему снгиал легче отличить от случайной помехи.

Устройство обеспечивает поиск и измерение сигнала в магнитных полях с неоднородностью порядка слг1.

Предмет изобретения

Устройство для измерения 1апряжен юсти магнитных полей, основанное на использовании явления ядерного магнитного резонанса, содержащее датчик с высокочастотной катун.1кой, ампулой с рабочим веществом и катушкой модуляции, помещаемый в измеряемое магнитное поле, генератор, щпрокополосный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и осциллограф, отличающееся тем, что, с целью облегчения поиска сигнала ядерного магнитного резонанса в нолях с относительно высокой неоднородностью и повышеиия отнощения сигнал/шум, в ием между усилителем низкой частоты и осциллографом включены иараллельио резоиансные усилители, настроенные на первую, вторую и третью гармоники сигнала ядерного магнитного резонанса.