Автоматический тесламетр Советский патент 1976 года по МПК G01R33/08 

1

Изобретение относится к магнитным измерениям, может быть использовано в аппаратуре для измерения магнитной индук ции на основе методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитцого резонанса.

11звестны автоматические тесламетры, ; позволяющие автоматически измерять магнитную шадукцню в узком диапазоне изме- рения. Такиа тесламетры обычно состоят из датчика ЯМР, расположенного в магнит ном поле, генератора высокой частоты, (литейя высокой частоты и системы автоматической подстройки частоты (АПЧ). В :систему АПЧ входят фазочувствительный |детектор или временной дискриминатор,фильтр низкой частоты и усилитель посто1ЯННОГО тока, В качестве управляемого элемента обычно используется реактивный элен {мент (варикап, вариконд и т.д.) l.

Однако с помощью таких устройств воз-, ,можен только ручной поиск сигнала ЯМР. (Автоматический его поиск выполняется путем перемещения воздушного конденсатора рт двигателя. Но применение электромеханических элементов ухудшает защиту сист&мы от помех.

Известны автоматические тесламетры, содержащие датчик ядерного магнитного pej5 зонанса, через генератор высокой частоты подключенный ко входу усилителд высокой частоты, выход которого через элемент обратной связи соединен со вторым входом генератора высокой частоты и одновремен10 но со входом детектора, своим выходом подключенного ко входу усилителя низков «астоты, последовательно соединенные фазочувствительный детектор, усилитель постоянного тока, фильтр низкой частоты,

15 ; выкод которого подключен к управляемым реактивным элементам генератора высокой ;частоты, а также преобразователь Холла, ;Нерез последовательно соединенные усилиj гель, выпрямитель и блок нелинейности под20 ключенный к реактивным элементам 2.

Цель изобретения - повышение точности измерения магнитной индукции и быстродвйртБия - достигается том, что предлагае :ос .устройство снабжено генератором точного

25 поиска, избирательным , усилителем и , ,;.дин вход которого связан с выходом усил;.гго.п:.( низкой частотЫа другой - с i.fbXrM.ivvi и: бнрательяого усилителя, одни ёыхол егт) соединен со входом фазочувстви - ельного детектора, другой - со входом ге нератора точнотх) поиска, вьзюд которого ч:г-1язан с управляемыми реактивными элеме нTMM:I гене(.1атора высокой , а вход г1обирателы1ого уснлителя - с выходом детектора,

Функцнонйль ;ая схема устройства представлена на чертеже,

У стройстьо состоит из постоянного магнита 1, преобразователя яцериог-о магнитfucro резонанса или парамагнитного резо-

чанса 2, генератора высокой частоты 3, peaKiiiBKbix зле.;9нтоз 4,о, усилителя вькО KOfr -гастоть; 6 детектора 7, зсилителя :-шз-г кой частоты S, ключа 9, фазот/зстанталь- :ч;;и всег-.енного дискриминатора 10, л-;;11лнталя постоянного -тока 11, фильтра , Н}кзкой частоты 12, преобразоввгеля Хо.ша 13, усилителя 14, выпрямителя IS, блока нелинейности 1б, источника питания 17, лепи обратной связи 18, геаератора точно-1 jT поиска 19, нзбира.гельного усилителя 2U.

ойтельн1 :й контур .котсрог-и зкаю; зны реак- :вкые элементы 4 и 5, Сигнал с генера ,лч.-й -. -,.::,.:- -::--, .:;;,г-::;: :астоть; 6 .

;,.:: У-: :, ,:;- низкой

частоты S. выход которого черэа фззочувс-тБитвльный или временной дис1::ри;ч- инатор -:0 соед;:чек с vcHTiiTenQi.-; пгСлознисго то ка 11, Напэя й8ние с усилителя 11 через шальтр низкой частоты 12 подается на си-, ynraDTHGivinix раактнвнык элементов 4,

с преобразователем ЛМР а из- ;агнитное поле по1 ;ещ8н преобраХолла 13. НЕЕряже; ие с хбторот-о . 1 :- : Б -|пряын7еяь j.o по1лс:; ;олкиейыос.;|-т ii.; л после4 ;пг|-1Н;лзе.:Ь;о ,еа1:/;;-:вныь эмемануСТСй швость системы, так как генератор Э независимо от начальных усяовий принудительно .прИБОдитса а необходимую зону с i oгpeшнocтlJЮ, определяемой цепью измере-i |iH3 с преобразователем Холла.

Устройство работает следующим обраbjOM.

При отсутствии сигнала вк/шчаетс Икератор точного поиска 19, напряженна а которого поступает на реактивный элемент р и наменяет частоту генератора до тезе пор, ггока не пойвнтся сигнал HjVU- с двойной час1 ОТой модупицки, что будет соответство. вать выполненкга точных резоканскык условий. Данный сигнал выделяется iiafM-spaTeti-jjаым усаяйгвл:ем 20, который через от.юч: :-3 гкл о :аеТ генератор точного аокска 10 и

t замыкает сг стему сленсег;ин. Ма зыко-де фа| эочуЕСтвительного Д8тек7-ора нсйвкяа-гся nq.стокнное нзпр8Кеншэ, под зосдейстзием ко- г-орого частоте гаиератора 3 ачко иодстр-ф;ивается к резонансному аначеакю, В СБЯ-ЗЙ| С тем. что фазочувствйтельный или кремэн-;ной дискримянатор 10 включается пря поч-/ тк точном аыполнелЧки реаонакснык услоЕий, ia не при появпелии сигнала ЯМР { т,©. ;-ia. гран.иде полосы захвата), псгрешностгз ста- Jl-ii-s.via значительно уменьшается.

При медленном измекекаи гдагкг гекой кк-;jHaci-oTy. Так как а цепй аютоматк-зесйой подстройки частоты яримекен фильтр киа- , кой частоты 12 с nocjijSHHOИ, времени янз«агтелько больи-ей, чем постоянкай врег-лен ; i системы Грубого поиска с пр-эобразойзталеы Холла, то, генератор 3 прежде всего .н-гет частоту вследствие изменениа наггря- жепии от преобразоватепя Хсглпа, а аетем i 1сстаточнсе раасоглесазаняе обрабв/гыйаетс. ркстемой слекгения с фаэочувствительньгм или временным дискриминатором 10,, Данное .{ словие приводит к уменьи- енига ошибки стз.iTHGMa при измеаа зии измеряемого; малшт-. кого поля I расппфйккю полосЬ удержани.н.

Таким обрваоы, введекиа

STODJ; «iorij поиска, рабОтажшеп ойо- доолателем Холош ;-.а соелинен со вторым входом гекераторй , высокой частоты и одновременно со зходом .детектора, своим;выходом подкпкУ1енкого Ьсо входу усилителя икзкой частоты, поспе- яовательно соедкиеяные фазо-г/т г;тйятс-льный ./детектор, усилитель постоянного тока, й)ильтр низкой частоты, выкод псд ключе я к упраыгяемым реакт1 вным a/ifct/ie там генератора высокой , & такж прег/бразователь Холла, чер«в nrxjrt :n:o-f5aFti/0.ио со оинешгыч усилитель, ьыйрямктень и блок 1Г ;ли|; ;Й 1Гл:ти г(ом ночП гиЬ(Й к );ак-)И/ И,(м в/к;мг ;-гАм, О Т rt 1.) Г в ю 1И и И i.: И I f;wl 4-ft: с uf-. rujiibiuji/aw-a то1Г «х;Г; и fti.ic:7po/i.f:ft.стаия, в Пнт) нг-хдоны ivjiK-p/i-rnp ni-jnonj почскй, иабиг;а7сльпый y:-- iui -;ii i я HJH,.if, fj/li a йхо/i iu..Tfip:;T- ; сии;.д с jit,xo;.(jM у:м534715 литепй SiJaivOii -itjCTv.bij - с ) jkafiHfJrtrojsiJiiOrx, усйлнт-е/.м, OiiSiH ны.чог, «гч Ьоедиибн со Влодом фааочуцс-сйЬуельнозХ; iis Jre topwj Mpytoij - -.:.о r aapanOpii r:5«,j$юго лойсиа ,од глэторог-с с&иэак с j jpiui йемыми ре8ж-1гй;внымк глвмеи- чшйк г-ЗН9|.Фг:«-PS йыос/ Ой :ас1Од-ь5,, .ь ву.од 7&3 -Kpa7:-s- j«SJft, сйЛй-гела - с йг.. ,ce- jr:f;:3e. И ( (ГИК и к 4ирмэа ::к, .-ipisjes ue &;: aas-f ( Дри aScrJse f 5, vesr&is; 1,. И : y.ftcv«i к /ф, И,з;« -гра7-г гЬ: на: йф А ч;я:;-//.-;к гдг ;1ш.ИО j ГьоЛл, аБТОЫ-.ь.Тйт.вс- , if«:,rf,.,;M,:.; JicM iih H.aw«ipssbb {oe П1 г7-г, .Ириг/гуг,,; i( ; йхЛйКл &rf,a pi MeiiTa°,, 4г 4 15j.fjGf; ;, 2, Лат. ./. h« 17937 5, ал. и. :ir-./ija, 21.О9.вЗ.

f -f -ffs

л-.

T-I

5 i

V-..

--ч.,..

a

i

1

-M

,f r

l:j