Устройство для измерения параметров магнитного поля

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров магнитного поля космического пространства. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается введением трех обмоток 18, 19, 20 компенсации ложного магнитного поля, трех блоков сложения 13, 14, 15, трех масштабных усилителей 10, 11, 12 и трех резисторов 21 22, 23. Устройство также содержит три магниточувствительных преобразовательных блока 4, 5, 6, три переключателя диапазона 7, 8, 9, генератор 16 переменной ЭДС, регистрирующий прибор 171 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 330/2

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678534/21 (22) 12.04.89 (46) 15,06.91. Бюл, ¹ 22 (72) Б.М.Смирнов и Ю.Н.Бобков (53) 621,317.44(088. 8) (56) Proc International Meeting on the Glotto—

Mission, Noordwljkerhoue, Nether1ands, 27—

28 April 1981, ESA SP-169, Iune 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНОГО БОЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измере„„Я „„1656349 А1 ния параметров магнитного поля космического пространства. Цель изобретения — по- вышение точности измерения — достигается введением трех обмоток 18, 19, 20 компенсации ложного магнитного поля, трех блоков сложения 13, 14, 15, трех масштабных усилителей 10, 11, 12 и трех резисторов 21, 22, 23. Устройство также содержит три магниточувствительных преобразовательных блока 4, 5, 6, три переключателя диапазона

7, 8, 9, генератор 16 переменной ЭДС, регистрирующий прибор 17, 1 ил.

1656349

10

20

30

40

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров магнитного поля космического пространства, поиска намагниченных тел в морях и океанах, контроля качества изделий из ферромагнитных материалов и т.д.

Цель изобретения — повышение точности изменения.

На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения параметров магнитного поля.

Устройство состоит из трех магниточувствительных преобразователей 1-3, трех усилительно-преобразовательных блоков

4-6, трех переключателей 7-9 диапазонов, трех масштабных усилителей 10-12, трех блоков 13 — 15 сложения, генератора 16 переменной ЭДС, регистрирующего прибора

17 и трех обмоток 18 — 20 компенсации ложного магнитного поля, каждая из которых расположена на соответствующем магниточувствительном преобразователе коаксиально его оси. Обмотки.18-20 расположены на преобразователях 1 — 3 соответственно.

Первые входы каждого усилительнопреобразовательного блока 4-6 подключены к выходам магнитометрических преобразователей 1 — 3 соответственно, выходы генератора переменной ЭДС подключены к первым входам преобразователей

1 — 3 и к вторым входам блоков 4 — 6, первые выходы блоков 4 — 6 подключены к регистрирующему прибору 17 и к входам переключателей 7 — 9 диапазонов соответственно, резистор 21(4) включен между вторым входом преобразователя 1 и выходом масштабного усилителя 10, резистор 22 (Rz) включен между вторым входом преобразователя 2 и выходом масштабного усилителя 11, резистор 23 (Ry) включен между вторым входом преобразователя 3 и выходом масштабного усилителя 12, первый выход переключателя

7 диапазонов подключен к первому входу масштабного усилителя 10, а второй выход этого переключателя 7 — к выходу масштабного усилителя 10. первый выход переключателя 8 диапазонов подключен к первому входу масштабного усилителя 11, а второй выход этого переключателя 8 — к выходу масштабного усилителя 11, первый выход переключателя 9 диапазонов подключен к первому входу масштабного усилителя 12, а второй выход этого переключателя 9 — к выходу масштабного усилителя 12, второй вход масштабного усилителя 10 подключен к второму выходу блока 4, второй вход масштабного усилителя 11 подключен к второму выходу .блока 5, второй вход масштабного усилителя 12 подключен к второму выходу блока 6, выходы масштабных усилителей 7 и 8 подключены к входам блока

13 сложения, выходы которого подключены к входам обмотки 18 компенсации ложного сигнала, выходы масштабных усилителей 8 и 9 подключены к входам блока 14 сложения, выходы которого подключены к входам обмотки 19 компенсации ложного сигнала, выходы масштабных усилителей 7 и 9 подключены к входам блока-15 сложения, выходы которого подключены к входам обмотки

20 компенсации ложного сигнала. При этом каждый усилительно-преобразовательный блок состоит из избирательного усилителя, синхронного детектора и АЦП. B предлагаемом устройстве масштабные усилители

10 — 12 и блоки сложения 13-15 выполнены на операционных усилителях.

Устройство работает следующим образом.

На первые входы преобразователей 1-3 подается с генератора 16 переменная ЭДС, возбуждающая эти преобразователи. В результате на выходе каждого из преобразователей 1 — 3 появляются ЗДС второй гармоники, каждая из которых пропорциональна значению проекции вектора магнитной индукции, воздействующей на соответствующий преобразователь. Выхадные сигналы с преобразователей 1-3 усиливаются, детектируются и преобразуются в цифровой код в соответствующих усилительно-преобразовательных блоках 4-6 и подаются на регистрирующий прибор 17.

Аналоговые сигналы, поступающие с выходов блоков 4 — 6, подаются через соответствующие масштабные усилители 10 — 12 и резисторы.21 — 23 на вторые входы преобразователей 1-3, что обеспечивает отрицательную обратную связь по измеряемым проекциям вектора магнитной индукции.

В цепи каждого масштабного усилителя

1D — 12 включен соответствующий переключатель 7 — 9 диапазона. Поступающее. на вход каждого переключателя диапазона напряжение, пропорциональное измеряемой проекции вектора магнитной индукции, осуществляет коммутацию резисторов соответствующего переключателя диапазонов, изменяя тем самым глубину обратной связи масштабных усилителей, а значит, и величину токов обратных связей цепей, каждая из которых состоит из упомянутых масштабного усилителя с,переключателем диапазонов, резистора и катушки обратной связи, входящей в магниточувствительный преобразователь. При таком включении напряжение на выходе каждого масштабного усилителя, пропорциональное величине измеряемой магнитной индукции преобразователями 11656349

3, не зависит от подключаемого резистора обратной связи переключателя диапазона.

Каждый резистор 21 — 23 предназначен для съема напряжения с выходов соответствующего масштабного усилителя и ослабления шунтирования входных цепей преобразователей 1 — 3 низкоомным выходным сопротивлением масштабных усилителей 10-12.

Напряжения,-пропорциональные измеряемым значениям магнитной индукции в одном и том же масштабе, с магнитных усилителей 10 и 11 подаются на вход блока 13.

Выходной сигнал с блока 13 подается на обмотку 20 компенсации ложного магнитного поля. Коэффициент передачи блока 13 устанавливают таким, чтобы обмотка 20 вос.производила магнитное поле в преобразопротивоположное по направлению ложному сигналу магнитного поля, созданного магнитным полем, действующим в направлении осей преобразователей 1 и 3, 5

15 вателе 3, равное по величине, но противоположное по направлению ложно20 му сигналу магнитного поля, созданного вателе 2, равное по величине, но

Составитель Л. Устинова

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор M. Пожо

Редактор М. Келемеш

Заказ 2045 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 магнитным полем, действующим в направлении осей преобразователей 1 и 2.

Напряжения, пропорциональные измеряемым значениям магнитной индукции в одном и том же масштабе, с масштабных усилителей 11 и 12 подаются на вход блока

14, Выходной сигнал с блока 14 подается на обмотку 18 компенсации ложного магнитного поля, Коэффициент передачи блока 14 устанавливают таким, чтобы обмотка 18 Воспроизводила магнитное поле в преобразователе 1, равное по величине, но противоположное по направлению ложному сигналу магнитного поля, созданного магнитным полем, действующим в направлении осей преобразователей 2 и 3.

Напряжения, пропорциональные измеряемым значениям магнитной индукции в одном и том же масштабе, с масштабных усилителей 1 и 3 подаются на вход блока 15.

Выходной сигнал с блока 15 подается на обмотку 19 компенсации ложного магнитного поля. Коэффициент передачи блока 15 устанавливают таким, чтобы обмотка 19 воспроизводила магнитное поле в преобразо25

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров магнитного поля, содержащее три магниточувствительных преобразователя с взаимно ортогональными осями, выход каждого из которых через соответствующий усилительно-преобразовательный блок соединен с входом соответствующего переключателя диапазонов, генератор переменной ЭДС. подключенный к первым входам соответствующего магниточувствительного преобразователя и к вторым входам усилительно-преобразовательных блоков. первые выходы которых подключены к входам регистрирующего прибора, о т л и.ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены три обмотки компенсации ложного магнитного поля, три блока сложения, три масштабных усилителя и три резистора, подключенные между вторыми входами соответствующих магниточувствительных преобразователей и выходом соответствующего масштабного усилителя, с первым выходом соответствующего переключателя диапазонов и с первым входом соответствующего блока сложения, при этом первая обмотка компенсации ложного магнитного поля подключена к выходам второго блока сложения, вторая обмотка — к выходам третьего блока сложения, третья обмотка — к выходам первого блока сложения, первый вход которого соединен с вторым входом третьего блока сложения, второй вход — с первым входом второго блока сложения, второй вход второго блока сложения подключен к первому входу третьего блока сложения, а входы каждого масштабного усилителя соединены с выходом соответствующего переключателя диапазонов и с вторым выходом соответствующего усилительно-преобразовательного блока.