Устройство для стабилизации магнитного поля в рабочем объеме Советский патент 1976 года по МПК G01R33/02 

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство включает IB себя опорные магнитометры 1 я 2, фазовые компараторы 5 и 4, опорный генератор 5, катуш ки Гель мгольца 6-10. Оси всех катушек установлены параллельно друг д-ругу. Катушки 6, 7 и 8 включены последовательно на выход ком1паратора 3, а катушки 9 и 10 включены последовательно на выход компаратора 4. Опорный генератор соединен с фазовыми комтараторами 5 и 4. Катушки Гельмгольца 7 я 9, а также 8 и 10 являются поюарно коаксиальными. В рабочем пространстве катушки 6 размеш:ен опорный магнитометр 1. В рабочем простра.нстве катушек 8 и W размещен опорный мапЕитаметр 2. Стабритизация поля достигается в рабочем объеме катушек 7 и 9. Катушюи 5, 7 И 5 имеют одинаковые коистанты. Катушка 9 имеет константу вдвое меньшую, чем катушка 10.

Устройство работает следующим образом.

Опорный м/агнитометр / с помощью фазового компаратора 3, олорного генератора 5 и катушки Гельмгольца 6 обхвачен 100% обратной связью. Поскольку катушка Гельмгольца

7включена последовательно с катушкой 6, то S ее рабочем объеме достигается стабилИзация поля без учета градиентной составляющей.

8рабочем пространстве катушки 8 достигается такая же стабилизация. Информация о градиенте поля базе между магнитометрами 1 и 2 поступает с магнитометра 2. Опорный йшгнитометр 2, фазовый компаратор 4 и катушка Гельмгольца/О охвачены 100% обратной связью. При этом градие(нтная составляющая магнитного иоля стабилизируется в рабочем объеме катущки 10, а половина этой составляющей стабил И31Ируется в рабочем объеме катушки 9. Так как эта катушка расположена посредине между магнитометрами / и 2 и Имеет константу вдвое меньшую, чем катушка 10, то в рабоче-м объеме катушек 7 и 9 достигается дополнительная стабилизация градиента ыагвитного поля.

Из-за симметрИИ систе.мы источник помехи может быть расположен в произвольном направленИ1и по отношению к базе устройства.

В предложенном устройстве нелинейный градиент апрокси мируется линейным градиентом. Однако несмотря на это, точность стабилязации повышается -по срашнению с прототиnoi.i почти в квадрате. Это позволяет использовать предложенное устройство для градуировки высо:коточиых И высокочувствитвльных м.агнитомет:ров, а также при различных физических экспериментах, когда нужна высокая

стабильность магнитного поля.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации магнитного

поля в рабочем объеме, содержащее опорный магнито,метр, соединенный со входом, фазового компаратора, второй вход которого подключе« к выходу опорного генератора, и две катушки Гельмгольца, в одной из которых, связанной с выходом фазового комларатора, распо.тожен опорный магнитометр, а в другой, включенной последовательно с ней, - рабочий объем, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности стабилизации, оно

снабжено вторым опорным магнитометром, расположенным симметрично первому относительно рабочего объема, вторым фазовым компаратором, одним входом шодключенныМ к выходу второго олореого магнитометра, вторым

входо.м - к второму выходу опорного генератора, а также тремя катущ.камИ Гельмгольца, в одной из которых, собдиненной с выходом второго фазового комларатора, расположен второй опорный :л1аг1штометр, вторая расположена коаксиально с ней и подключена последовательно с кат}щкой, обхватывающей рабочий объем, к выходу первого фазового комларатора, а третья катущ ка расположена коаксиально катушке, обх/ватьшающей рабочий

объем, включена последовательно с катушкой, в 1кото:рой расположен второй опорный магнитометр, и связана с выходом второго фазового компаратора.

Источник информации, (принятый во внимание при экспертизе:

1. Скрынии.ков Р. Г. .и др. Парарубидиевый стабилизатор магнитного поля. «Геофизическая аппаратура. -Вып. 49. Л., «Недра, 1972.

10

У i