Устройство для измерения компонент вектора магнитной индукциии Советский патент 1976 года по МПК G01R33/02 

На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из корпуса /, в котором на оси 2 установлена рамка 3 и коническая шестерня 4 сцепления с конической шестерней 5, расположенной на оси 6, на последней также расположены одио,ком1плектный магнитометрический преобразователь 7, коммутатор 8 и коллектор 5, причем ось 6 расположена в рамке 3 таким образом, что она перпендикулярна оси 2 и оси чувствительности преобразователя 7. Кроме того, устройство содержит связанные с рамкой 3 коллектор 10, коммутатор // и редуктор 12, вход которого соединен с выходом двигателя 13, расположенного на корпусе /, а также избирательный усилитель 14, соединенный входом через коллекторы 9 и 10 с выходОМ преобразователя 7, и четыре син-хронных детектора 15-}8. Сигнальные входы детекторов 15 н 16 :1трисоедннены к выходу усилителя 14, а управляющие входы- к коммутатору 11, сигнальные входы остальных двух детекторов 17 и 18 присоединены к выходу детектора 15, а их упра-вляюшие входы через коллектор 10-к коммутатору 8. Устройство работает следуюшим образом. Движение от двигателя 13 Нри его включении через редуктор 12 и пару конических шестерен 4, 5 передается на ра-мку 3 и ось 6. Магнитометричеокий преобразователь 7 начинает врашаться в пространстве одновременно вокруг двух осей 2 vi 6, а так как диаметры шестерен 4 и 5 различны, то угловые скорости его ерашения вокруг осей 2 и 6 также различны, при этом на выходе магнито.метрического преобразователя 7 в любой момент времени возн1икает сигнал ,-i-Byi, + B,i,, где В , By, Bz - проекции измеряемого вектора магнитной индукции иа ортогональные оси; i,- ось чувствительности преобразователя 8. Для случая неравеНСтва угловых скоростей враш,ения Qj Й2 Получим 1следуюш.ие выражения для составляюш.их выходного напояжения с преобразователя 7 D B,i sin (2, - 9.,)i + sin (9, + 9.. + JB,r B,co5Q,t.(2) Сигнал, определяемый уравнениями (1) и (2), через коллекторы 9 и 10 поступает на вход избирательного усилителя 14, с -выхода которого он поступает на синхронные детекторы 16 -и 16, управляюшие шходы последнего подключены к коммутатору 11. На детектор 15 с коммутатора 11 подается сигнал, синфазный с sinQi/, а Hia детектор 1,6- с cosQ/i. Тогда выходной сигнал детектора 17 пропорционален компоненте В г. Сигнал с выхода детектора 16 поступает на входы детекторов 17 и 18, при этом на их управляюш.ие входы поступают оигналЕ) с коммутатора 8 через коллекторы 9 и 10, нричем на детектор 17 поступает сигнал, синфазный с sin Qzt, а на детектор 18-сигнал, синфазный с cos Qj t, приче.м на выходе детектора 17 находится сигнал, лролорциональкый В;, а на выходе детектора 18 - сигнал, пропорциоиальный BX. Таким образом, предлагаемое устройство при помоши одного магнитометрического нреобразователя 7 обеспечивает непрерывное измерение трех (компонент вектора магнитной индукции. Та,к как выходной сигнал магнитометрического .преобразователя 7 не содержит постоянной составляющей, а подвергается частотнофазовой обработке, то шлияние собствеииых шумов Преобразователя практически исключается, что значительно повышает точ}юсть из.мереиия. Формула изобретения Устройство для измерения компонент вектора магнитной индукции, содержащее корпус, в .котором на оси установлена рамка, однокомпонентный магнитометрический преобразователь, укрепленный на оси, перпендикулярной его оси чувствительности и оси рамки и расположенный в рамке, .два последовательно соединенных коллектора, один из которых установлен на рамке, а другой - на оси крепления преобразователя, и его вход соединен с ВЫХО.ДОМ преобразователя, отличающеес я тем, ЧТО, с целью обеспечения непрерьшности и повышения точности измереНия, оно снабжено двигателем, установленным в корпусе, кинеМатичеоким узлом, состоящим из последовательно соединенных редуктора и пары конических шестерен разного диаметра, одна из которых укреплена на оси рамки, а другая - на оси преобразователя, причем выход двигателя связан с входом кинематического узла .двумя 1коммутатор.ами, один из .которых (Механически связан с рашкой, а другой - с .осью преобразователя, выход последнего через коллектор, установленный на оси крепления преобразователя, соединен -с входом коллектора, установленного на рамке, избирательным усилителем, 1вход которого присоединен .к выходу коллектора, расположенного на рамке, четырьмя синхронными детекторами, управляющие входы двух из которых соединены с выходом коммутатора, связанного с рамкой, а сигналыные входы - с выходом избирательного усилителя, выход одного из

них подключен к сигнальным входам остальных двух сияхроиных детекторов, а их управляющие входы связаны с выходом коллектора, установленного иа рамке.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Яновский Б. М., Земной магнетизм, ЛГУ, 1963 г., стр. 423--430.

2.Долгинов С. Ш. Матнитометрическач аппаратура третьего советского искусственного спутника Земли, сб. «Искусственные спутники Земли, вып. 4, 1960 г., АН СССР, стр. 135-160 (прототип).