Устройство для измерения модуля вектора магнитной индукции Советский патент 1980 года по МПК G01R33/02 G01V3/08 G01C21/08 

Иаобретённе относится к устройствам для магнитных измерений и может быть использовано в навигационных целях для контроля положения транспортных средств в магнитном поле а также при поисках и разведке полезных ископаемых. Известно устройство, содержащее ком понентные магнитометры с ортогонально ориентированными магнитными зондами, цифровой интегратор с линейным и квадра тичным выходами, сумматор , преобразователь код-напряжение, генератор тактовых импульсов, компараторы (по числу каналов), схему сравнения кодов, регистры и регистрирующий прибор l . Известное устройство из-за наличия .в нем сложных элементов и схем имеет Недостаточную надежность к большую пот ребляемую мощность. Цель изобретения - снижение потреб . ляемой мощности устройства . Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения модуля вектора магнитной индукции, содержащее компонентные магнитометры с ортогч напьно ориентированными магнитными зондами, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов , счетчик и цифроаналоговый преобразователь , В1ыходной регистр. Вход которого соединен с выходом счетчика , а выход - с регистрирующим прибором , а также компараторы напряжения , подключенные первыми входами к кo пoнeнтным магнятс «етрам , а вторыми входами к первому входу цифроаналового преобразователя , введнны три элемента памяти , аналоговый сумматор цифроаналоговый преобразователь ровым и аналоговым входами и дополнительный компаратор , причем информационные входы элементов памяти подключены к выходу множительного аифроаналогового преобразователя , а управляющие входы - к выходам компараторов напряжения, выходы элементов памяти подключены ко входам аналового сумматора , выход последнего соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход 37 которого соединен с выходом множительного цифроаналогового преобразователя, а выход дополнительного компаратора соединен с упра У1яющим входом выходного регистра , аналоговый вход множительного цифроаналового преобразователя соединен с выходом цифроаналогового преоб рааователя , а цифровой вход соединен с выходом счетчика. На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения модуля вектора магнитной индукции. Устройство содержит компанентные магнитометры ( генератор2 тактовых импульсов , счетчик 3 , выходной регистр 4,цифроаналоговый преобразователь (ЦАП 5,компараторы 6 напряжения , элементы 7 памяти, аналоговый сумматор 8, дополнительный компаратор 9, множительный ПАП 10с цифровым и аналоговым входом и регистрирующий прибор 11 . При этом компонентные магнитометры 1 соединены с первыми входами компараторов 6 напряжения, генератор 2 тактовы импульсов соединен со входом счетчика 3, выход которого соединен с- информационным входом выходного регистра 4, .со входом ПАП 5, выход последнего подключен ко вторым входам компараторов 6 напряжения и ко входу множительного ЦАП 10, выходы элементов 7 памяти подключены ко входу аналового сумматора 8, выход которого соединен с первьли вхо дом дополнительного компаратора 9,второй вход которого соединен с выходом множительного ПАП 10, а выход соединен с управляющим входом выходного регистра 4, выход Выходного регистра 4 соединен с регистрирующим прибором 11 Устройство работает следующим образом. Тактовые импульсы с генератора 2 поступают на вход счетчика 3 и на выход образуется последовательно нарастающий двоичный код. Этот код поступает на вхо ЦАП 5 и на цифровой вход множительног ЦАП 10. Навыходе ЦАП З.формируется ступенчатое линейно нарастающее напряжен не, которое подается на вторые входы компараторов напряжения 6 и на аналоговый вход множительного ЦАП 10, на выходе которого образуется напряжение, равное квадра ту мгновенного значения входного сигнала, В моменты равенства напряжений, действующ их на выходах компонентных магнитометров 1 со ступенчатым линейно нарастающим напряжением, компараторы 6 вырабатывают 4 управляющие сигналы , по KOToptiiM производится запоминание квадрата мгновенного значения напряжения в соответствующем элементе 7 памяти , В аналоговом сумматоре 8 происходит сложение действующих на его входе с выходов элсментов 7 памяти квадратов трех состаЕляюш.их вектора магнитной индукции, а на входах дополнительного компаратора 9 производится сравнение этой суммы с К1задратично нарастающим напряжением , снижаемым с выхода множительного ЦАП ICi . В момент равенства втих напряжений дополнительный компаратор 9 вырабатывает сигнал , по которому производится запись в выходной регистр 4 значения кода, дей™ ствующёго на выходе счетчика 3 . Это значение равно квадратному корню из сум мы квадратов трех ортогональных состав- льющих векторов магнитной инду1:ции,т.е. модулю вектора магнитной индукции. Регистрирующий прибор 11, подключенный к выходу выходного регистре; 4, осуществляет регистрацию модуля ве ктора магнитной индукции. При достижении на выходе счетчика 3 максимального значения кода в момент прихода следующего тактового импульса происходит его. обнуление из-за переполнения и весь цикл работы повторяется снова. ИспользЬвание аналоговых элементов памяти и сумматора , множительного ЦАП, вместо таких сложных по строению схем как цифровой интегратор с линейным и квадратичным выходом и цифровой: сумматор с регистрами, имеющими больщое количество внутренних и взаимных связей , а также требующими специальных схем управле- ния их работой , выгодно отличает пред- легаемоё устройство , так как позволяет не ухудшая всех прочих параметров, значительно повысить надежность ра(юты изза простоты применяемых элементов и упрощения внутренних и взаимных связей между ними. Экономичность этих элементов позволяет также существенно снизить потребляемую мощность устройст,а. Формула изобретения Устройство для измерения модуля векора магнитной индукции, содержащее комонентные магнитометры с ортогот :ально риентированными магнитными зондами, оследовательно соединенные генератор актовых импульсов , счетчик и цкфроаналоговый преобразователь , выходной ре-

гистр , вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с регистрирующим прибором, а также компараторы напряжения , подключенные первыми входами к компонентным магнитометрам а вторыми входами - к первому входу цифроаналогового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности , в него введены три элемента памяти, аналоговый сумматор, множительный цифроаналоговый преобразовател с цифровым и аналоговым входами и дополнительный компаратор, причем информационные входы элементов памяти подключены к выходу множительно- го цифроаналового преобразователя,а управляющие входы - к выходам компараторов напряжения, выходы элементов памяти подключены ко входам аналового сумматора , выход последнего соединен с первым входом дополнительного компаратора , второй вход которого соединен с выходом множительного цифроаналоговог преобразователя , а- выход дополнитеЪьного компаратора соединен с управляющим входо 1 выходного регистра , аналоговый вход множительного цифроаналогового преобразователя соединен с, выходом цифроаналогового преобразователя, а цифровой вход соединен с выходом счетчика .

Источники информации, принятые во внимание при експертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2625147/21 .