Квантовый магнитометр Советский патент 1976 года по МПК G01V3/14 

Изобретение относится к магнитным исследованиям, а именно: к измерению напряженности магнитных полей.

Известны квантовые магнитометры, содержащие квантовый магииточувствительный датчик, усилитель, сиихроииый детектор, генератор низкой частоты, модулятор и регистратор. В таких магнитометрах формирование радиочастотного сигнала, особенно при работе в широком диапазоне измеряемых полей, прои зводится, например с помош,ыо генератора, частотой которого управляет электродвигатель, связанный через редуктор с реактивным элементом генератора. Несовершенство двигателя, как интегрирующего элемента, а также принципиальные погрешности, присущие редуктору и реактивному элементу, ограничивают точность измерения магнитного поля подобными магнитометрами. Такие системы имеют большие габариты и вес, надежность их.

Для повышения точности измерений в предлагаемый магнитометр введены преобразователь аналог-код, цифровой интегратор и цифровой синтезатор частоты, причем выход синхронного детектора через преобразователь аналог-код соединен со входом цифрового интегратора, выход которого подключен ко входам цифрового синтезатора частоты и регистратора.

На чертеже приведена блок-схема описываемого магнитометра.

Выход квантового магниточувствительного датчика 1 через усилитель 2 подключен к входу синхроиного детектора 3, выход которого соедииен с входом преобразователя аналогкод 4, выход которого подключен к входу цифрового интегратора 5. Выход цифрового интегратора 5 подключен к регистратору 6 и

к унравляющим входам цифрового синтезатора частоты 7. Выход носледнего через модулятор 8 соединен с радиочастотными катушками датчика 1. Выход генератора низкой частоты 9 нодключен к модулируюшему входу модулятора 8 и ко входу опорного сигнала синхронного детектора 3.

Магг1итометр работает следующим образом. В датчике 1 производится сравнение частоты сигнала, подаваемого в радиокатушки датчика 1 и создающего радиополе, с частотой магнитного резонанса, в рабочем объеме. Схема унравления частотой радиополя стронтся способом - экстремум-регулятора, для чего в сигнал подаваемый в радиокатушки вводится вспомогательная частотная (фазовая) модуляция посредством модулятора 8, управляемого геиератором низкой частоты 9. Тогда на выходе датчика 1 возникает сигнал с частотой вспомогательной модуляции, амплитуда ифаза которого определяет величину и знак рас