Компонентный магнитометр Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для одновременного измерения тр составляющих вектора напряженности однородного постоянного или медленно изменяющегося магнитного поля, например, при геофизических исследованиях магнитного поля Земли. Известна компонентная магнитометр ческая система, которая содержит трехкомпонентный магнитометр Ханле, используемый в качестве нуль-органа и размещенный в центре тройной ортогональной колейной системы, три блок автоматической компенсации, три модульных магнитометра, расположенных в центрах трех пространственно разнесенных двойных ортогональных колечных систем, соединенных последовательно с соответствующими блоками компенсации и кольцами тройной системы 1 . Недостатком известной системы является излишняя сложность и значител ные размеры из-за наличия в его составе сложного трехкомпонентного магнитометра и тройной ортогональной колечной системы, необходимых для полной компенсации поля в объеме трехкомпонентного датчика. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в компонентный магнитометр, содержащий три пространственно разнесенные двойные ортогональные колечные обмотки, оси колец которых попарно параллельны, и три блока автоматической компенсации, выходы каждого из которых подключены к последовательно соединенной паре колец с параллельными осями, дополнительно введены три однокомпонентных датчика, размещенные в центрах двойных колечных обмоток и подключенные выходами к блокам автоматической компенсации. На чертеже представлена блоксхема устройства. 3 Устройство содержит три одноком понентных датчика 1-3 магнитного поля, ориентированные вдоль осей, например, декартовой системы координат X, У, Z, три пространственно, разнесенные двойные ортогональные колечные обмотки -1 по оси У, по оси Zf по оси X, 5-2 по оси по оси У, 6-2 по оси X, в центрах которых размещены датчики три блока автоматической компен сации. Вход блока 7 соединен с выходом датчика 1, а его выход подклю чен к кольцам и 6-2, Аналогично вход блока 8 компенсации подсоедине . к выходу датчика 2, его выход - к кольцам 4-1 и 6-1 и т.д. В качестве датчика поля в рассма риваемой системе может быть использ ван, например, квантовый однокомпо нентный магнитометр, состоящий из источника циркулярно поляризованного резонансного света накачки, погл щающей ячейки, фотоприемника, радио частотной катушки, ось которой направлена перпендикулярно лучу накач ки, усилителя фазового детектора, у равляемого по частоте генератора (не показано), Магнитометр работает на первом боковом параметрическом резонансе. Частота генератора подстраивается к нулю резонанса сигналом с фбтодетектора. Таким образом,, на выходе магнитометра появляется сигнал, частота которого связана с измеряемой компонентной Н поля соотношением Н W , где X - гидромагнитно отношение для атомов рабочего вещества, находящихся в поглощающей ячейке. При умеренных требованиях к точности измерения в качестве датчика поля в магнитометре может использоваться, например, феррозондовый магнитометр. И в этом случае для уменьшения .погрешности измерений необходимо скомпенсировать неизме.ряемые компоненты поля, ортогональные оси феррозонда. Таким образом, при построении компонентной магнитометрической сис темы не основе, например, упомянутых однокомпонентных датчиков, необходимо в трех различных пунктах (А,Б и в) разместить соответствующим образои сориентированные в пространстве сшнокомпонентные да ЧИКИ, и в каждом из этих пунктов скомпенсировать неизмеряемые составляющие ПО/1Я. Устройство работает следующим образом. На выходе датчика 1 появляется сигнал, пропорциональный компоненте поля HX . блок 7 автоматической компенсации, используя этот сигнал, создает в колечных обмотках и 6-2 токи, компенсирующие составляющую H)t в объеме датчиков 2 и 3. Аналогично магнитометр 2 вырабатывает сигнал, зависящий от величины компоненты Нп . Блок 8 компенсации и колечные обмотки -1, 6-1 уничтожают составляющую Ни в пунктах, в которых расположены датчики 1 и 3. И, наконец, выходной ток блока 9 компенсации, пропорциональный компоненте Н, протекая по колечным обмоткам k-2 и 5-2, компенсирует составляющую HZ в объеме датчиков 1 и 2. Итак, цель изобретения достигается исключением из состава магнитометрической системы сложного и громоздкого трехкомпонентного квантоеого магнитометра Ханле, тройных ортогональных колечных обмоток, заменой модульных магнитометров известной системы, например, однокомпонентными датчиками и соединением отдельных узлов системы. Формула изобретения Компонентный магнитометр, содержащий три пространственно разнесенные двойные ортогональные колечные обмотки, оси колец которых попарно параллельны, и три блока автоматической компенсации, выходы каждого из которых подключены к последовательно соединенной паре колец с параллельными осями, отл,и чающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него дополнительно введены три однокомпонентных датчика, размещенные в центрах двойных колечных обмоток и подключенные выходами к блокам автоматической компенсации. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N° , кл.,С 01 R 33/08, 1978.

11-1