Магнитометр Советский патент 1977 года по МПК G01R33/02 G01V3/08 

Изобретепие Т)тносится к области маг)и1тометрии. предназначеио для измерения laпряженности постояииых и переменных магиитных полей нри одновременном определении угловых координат вектора напряжеиности магннтного поля в плоскости н может иснользоваться в геофизике, геологоразведке, при исследовании космических магнитных полей и в других областях науки и техники.

Известен магнитометр, датчик которого содержит два концеитратора, соединенные между собой посредством модулятора 1.

Однако этот магнитометр обладает недостаточной чувствительностью к магнитным поля.м.

Известен также магнитометр, содержан ий ферритовый магнитомодулянионный датчик с концентраторами и модулятором, сигнальные обмотки, намотанные на концентраторах, обмотку модулятора, соединенную с генератором, электронную схему обработки сигпалов, соединенную с снгнальиыми обмотками, па выходе которой включен индикатор 2.

Однако и этот магнитометр обладает также недостаточиыми по.мехоуетойчивостью и чувствительностью к магнитным полям.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и чувствительности.

Это достигается тем, что в магнитометре, содержанкм ферритовый магиитомодуляшюиныи датчик с концентраторами и модхмятором. сигнальные обмотки, намотанные ч.а концентраторах, обмотку модулятора, соединенную с генератором, электронную схему o6pai6oTKj снгиа.юв, соедииеппую с сигнальными обмотками, иа выходе которой включен ин.чикатор, э.тектрониая с.хема обработки сипалов снабжена тремя 1змерительными каналами. состояии1ми из последовательно вк.поченных к сигнальным обмоткам согласующего блока, разностного блока и фазовраи;ателя, двумя су.ммато 1а.ми и фазовым детектором, при этом выходы со1 тасующих блоков в каждом измерите.тьном канале соедннены со входом первого сумматора, выход первого сумматора соединен с входам; разиостиого блока в каждом измерительиом канале, выходы фазовраихателей в каждом измерительном кана.ю соединены со входами второго сумматора, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с генератором, а датчик выпо:1неп в виде трех магнитных концентраторов, раснолол енных в одной плоскости под угло.м 120° друг к другу.

На фиг. 1 представлена функцнональпая схема дашюго магннтомстра; на фиг. 2 - схематически конструкция датчи-ка для этого 30 магнитометра.

Магнитометр содержит магпитомолу.тянИ oinii, датчик / с коииеитраторами 2. 3 и 4. .тежаищми и одиой п.юскости, и)одо. оеи которых расположены под углом 120 друг к другу и иа которых памотаны скгиальиые об.iOTKii J, 6 и 7. Концентраторы 2, 3 } 4 магMifTtio связаны друг с другом иосредстиом модулятора S, иа котором )асиоложен:а его обMOTKi 5, связанная с eHcpaTOjiOM /f). Сигнальиые обмоткн 5, 6 ч 7 соединены с элект кхпюн схемой обработки сигналов //,, иа ni iходе которой вк.тючеи индикатор 12. Элект(к)н.чая схема обработки сигналов // состоит из трех измерительных каналов 13, 14 и 15, .каждый из которых вк.иочает в себя лос.тедовате.тьно иодк.тючеииые к еигналы1ым обмоткам 5, (J н 7, соответственно, согласуюш,ие блоки 16, 17 и 18, разиосгиые блоки 19, 20, 21 и фазовращатели 22, 23 н 24. Кроме того, к э-лектронную схему обработки сигналов входят два сумматора 25 и 26 и фазовый детекТ(:) 27 с индикатором 28.

Выходы согласу1ои1,их блоков 16, 17 н 18 в каждом измерителвиом канале 13, 14 и 15 соедииеиы со входом иервого сумматора 25, KOTOjioro соедииен со входами разност ;ых блоков 19, 20 и 21 в каждом нзмерпте.тьном кана.те 13, 14 н 15. Вв1ходь фазовраи1ателей 22, 23 и 24 в каждом канале 13, 14 н /5 соедниенв со входами второго сумматора 26, KOTopoio соедтн1ен с входом |,азового детектора 27, iSTOposi вход которого соединен с генератором 10.

Л1а;иитометр работает образом.

Пусть вектор магнитного ноля иаправлеи углом К коицептратору 2. Переменный ток от генератора 10, нротекая по обмотке 9 .модулятора 8, ироизводит магпнтную модуляцию иотока сигнала во всех т)ех коинеитраторах 2, 3 н 4. В сигналынлх обмотках 5, О н 7 будут иа1Юдиться э.д.с., в которых уровень шумов иеремагничивания будет од 1наков, носко.тьку источии.к магнитных шу.мов - моду.ятор 8 является обиигм для всех Т)ех концентраторов 2, 3 и 4.

Паиряжения с сигналы ых обмоток 5, 6 и 7 поступают на входы соглас - оничх б.локов 16, 17 и 18, нредстав;1як)Н1их еобой катодные нлн эмнттерные повторнтели с двумя иденТИЧНЫМ11 выходами, с одних БЫХОДО15 КОТОрЫХ

,1Ь поступают ita входы сумматора 25, а с выходов - - на разностные блоки 9, 20 и 21, иа другие входы поступает выходной сигнал сумматора 2э.

разиостиых блоках происходит освобождение от шумов п помех, вызванных продессами перемагинчиванпя. Из разностпых Л.ЛОКОВ 19, 20 и 21 сигна.ты пост пают в фазов)аи1,атели 22, 23 24, ИМеющне одинаковый .а)э.фф1ни1еит передачи. В фазовращате.те 22 :1)оисходит поворот фазы сигнала па частоте моду.тяини на О . в фазовращате.те 23 - .;: -120°, а в фазов|;)а1цателе 24 - .чя. - - 120.

и 24 сигна.гь лостуиают ип второй еуммато;) 21,, и:;; выходе которого пол -1аетея енгиал с ;;м.:.литудоГ1. онреде.тяемой только ве.тнчниой измеряемого магиитного ,но, и не зависит

О угловон ориентанин вектора поля в нлоеТаким ()б1)азом, для измерения величины

.;;o:;/i может быть исио,1ьзована амн.титуда сипгя.к на выходе второго сумматора 26, а для о;||1еде, е1П1я угловой координат. ноля- фа ;;i выходного сн1ч1а, относнте: ьно тока

1;о буждення модулято)а 8. Поэтому одии из а|1|ходо; ;,торого еуммато1)а 2С соед1 иен со входом И11дикатора 12 ве. тгзмеряемого ио.:я, .1яюии1мся амплт тудным нзмернте.тем. а второй выход связан с фазовым детект0|)ом 27, у КОто Ю Ч) в качеетве опорного еигна. нсн(),-1ьзуется генератора 10. Выход г|)а. детектора связан с индикато;)ом 2в, (): ределяюи1им нанравление векто К1 на пяже1П10Стн магнитного по.тя.

Ф О ) м у Л а н 3 о б ) е т е и н я

I. Ма.гнитометр, содержаиднй фе ;ритовый магнитомодуляцнонный датчик е коицентраTopaMii н И)ЛЛлятopoм, снг 1альн)1е обмоткн, н; М Угаин1 1е на ко1 центратч)р;1Х. (к )мотку .моду,лятч;|1;1, соед1И1еипук) с генератором. э,лектронHVfrs схему обработки сигналов, соедииенную е С :л1альиыми обмотками, иа выходе котоpoii вк. ннднкатор, о т ,л и ч а ю щ и и е я тем, что, с повышення номехоустойчнр.оети, электронная схема обработки сигналов еиабжена т|)емя измерите.льными кана.ламн, еостОЯИ1нми из иоследовательно включенных

к сигнальным обмоткам согласующего блока, рг.зиоетного блока и фазовращателя, двумя сумматорами н ;фазовы,м детектором, ири этом () ео масующих блоков в каждом измеР1ггель ;ом каиале соединены со входом иерг.ого сумматора, выход первого сумматора соел.инен с входамн разиост1 010 блока в каждом .измерительном кана.ле, выходы фазовра(нате/.сй н каждом измерительном кана,1е сое; ииены ео входами второго сумматора, выход которого соедииен с первым входом фазоiujro ;;етектора, вхол которого еоедуитен

2. Дч;;гиитомет) по и. 1, отличающий55 - :; тем, что, с ие.лью повыщения чувствитель ;ости. лиггчик вьиюлиен в виде трех магнг1тных

: о {цент1 аторов, расположенных в

:;/:(}jKOCTi .чод 120° друг к другу,

(JO :сточиики инфо),маипи, принятые во впималиге ,ири экспертизе изобретения:

1, .Лзго|)екоесвидетельствоСССР

АО 458788 от 24.05.73 ио клаес G 01 R 33/00,

9

СССР

свидетельство

.hv/

k,

r

p. /