Устройство для измерения магнитной индукции поля внешней однородной помехи

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - повышение точности определения магнитного момента дипольного источника поля при наличии однородной помехи путем выделения из суммарного поля составляющей, обусловленной однородной помехой-и исключения зависимости результата измерений от ориентации магнитных осей датчиков. Устройство для измерения магнитной индукции поля внешней однородной помехи содержит дипольный источник магнитного момента, трехкомпонентные магнитометрические преобразователи (датчики) и электронный блок. Три датчика расположёны на оси, проходящей через центр дипольного источника магнитного момента, причем выходы датчиков соединены с входами 9- входового вычислительного блока, осуществляющего следующее преобразоз А, 7 вание: Un .SkjBjf, где Un - сигнал на j 1.1 1 выходе блока, j - номер датчика, I - номер выхода датчика, Вц - сигнал на i-том выходе j-ro датчика, kj-весовой коэффициент суммирования сигналов J-ro датчика, H-k.te.k-Mziih. (гЗ-гЗН (гЗ-гЗН п; Г2; гз - расстояние от 1-го, 2-го, 3-го датчиков до центра дипольного источника, k - постоянный коэффициент. Электронный блок содержит элементов возведения в квадрат, соединенных входами с входами электронного блока, выходы элементом возведения в квадрат соединены с входами масштабного алгебраического сумматора, выход которогб является выходом электронного блока. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. ел с со 10 ел СлЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 01 К 33/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. — i1 i1 (r3-r3) д (21) 4872798/21 (22) 11.10.90 (46) 30.04.93. Бюл. N 16 (71) Ленинградское производственное электромашиностроительное обьединение

"Электросила" им. С,М,Кирова (72) Л.А.Ефименко (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1064251, кл. G 01 R 33/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ПОЛЯ ВНЕШНЕЙ

ОДНОРОДНОЙ ПОМЕХИ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения — повышение точности определения магнитного момента дипольного источника поля при наличии однородной помехи путем выделения из суммарного поля составляющей, обусловленной однородной помехой.и исключе.ния зависимости результата измерений от ориентации магнитных осей датчиков. Устройство для измерения магнитной индукции поля внешней однородной помехи содержит дипольный источник магнитного момента, трехкомпонентные магнитометрические преобразователи (датчики) и электронный блок. Три датчика расположены на оси, проходящей через центр дипольного

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения магнитной индукции поля внешней однородной помехи при наличии источника дипольного магнитного момента.

Цель изобретения — повышение точности определения магнитного момента-дипольного источника поля при наличии

„„5U,„, l 812531 А l источника магнитного момента, причем выходы датчиков соединены с входами 9входового вычислительного блока, осуществля ющего следующее преобразо3 вание: U> = g pklB>1, где Un — сигнал на

1=11 =1 выходе блока, j — номер датчика, I — номер выхода датчика, Bii — сигнал íà i-том выходе

j-ro датчика, ki-весовой коэффициент суммирования сигналов j-го датчика, (г 1 — г3) гЗ

<8-.3) 6 г1, r2; гз — расстояние от 1-го, 2-го, 3-ro датчиков до центра дипольного источника, k — постоянный коэффициент. Электронный блок содержит элементов возведения в квадрат, соединенных входами с входами электронного блока, выходы элементом возведения в квадрат соединены с входами QQ масштабного алгебраического сумматора, д выход которогд является выходом электронного блока. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Ql (лЭ! однородной помехи путем выделения из суммарного поля составляющей, обуслов- а ленной однородной помехой, и исключения зависимости результата измерений от ориентации магнитных осей датчиков.

На фиг. 1 показано взаимное расположение датчиков и дипольного источника магнитного момента; на схеме фиг. 2 — сое1812531

Действительно: ((ээ - ((э)гяя

+ э ((яэ - (ээ) (>я (r(s - (-яэ)(эя

t г 1 ° О.: (гяэ - rs )r(((С(= 10 7/r, Гн/м .,30 з

В,= вг,,)=сг

) =1 (1x = (1; г1у= 0; (1i =0; г2х г2: ггу = 0; г2,0;

cÄ())Ä + м > я я 2

Ся(ЗМ„+ И ) я о Ф с (зм„ + м ) + .6С(Ваграм» - 2С(вггй +

+ ьс в„и„ вЂ” гс Б„((+

+ КВ „М„: - 2С))„((+ ((ï В„: 50

В„, я

Вяя

» откуда

+н)+scrs н„

+ н 1 + бс»в»н»

» н ) + бс»В»»н»

- гс.й„й я ((» гг

S » а э «ÄsÄÄ - «„(с

° «г »

t «»((. °

+ «,к я

I эн» (эн»

» (эн»

»

+ s») +

+ s»)

+ s»l °

- гс»1 Я

- гс»БН динения электронного блока,. на фиг. 3— возможное оснащение электронного блока дополнительными элементами.

Устройство содержит датчики магнитной индукции 1-3; дипольный источник маг- 5 нитного момента 4; электронный блок 5, элементы возведения в квадрат 6;-девятивходовой масштабный алгебраический сумматор 7.

Устройство работает следующим обра- 10 зом.

Значение вектора магнитной индукции в )-той точке. поля дипольного источника магнитного момента выражается формулой

В) - С((— М)+ В(э, Тл, ЗМ,r г где М вЂ” вектор магнитного момента дипольного источника, А.м;

20 (— радиус-вектор, проведенный из начала координат, совпадающего с геометрическим центром источника. в точку определения поля,м;

Á((— магнитная индукция помехи, Тл;

При этом модуль вектора индукции

+ гс,в. (-(— "()-(й)+ в .

В точках 1-3, где расположены показанные на схеме фиг, 1 датчики, соответственно: 40 ггх = гз; гзу *= О; гзи = О.Следовательно, Коэффициенты сумматоров таковы, что

k1 С 1+ k2 C2 + ka С з - О и k1 С1+Мг Сг+ ka Сз-О., я я я (k(C(()(*Ся (ksCs» k ° 10 ((Я я

Ir г I; " Ir - г Ir r

" " " ГГ - r Ir, I

)(С + ) яСя + КэС k 10 (. ° э

Таким образом, на выходе сумматора формируется сигнал, пропорциональный магнитной индукции однородного поля помехи:

Оп = ЬВ 1 + k282 + ((зВ 3 = (k1 + ((2 + ((з)Впг.

Электронный блок может содержать также элемент извлечения квадратного корня 8 и масштабирующий элемент 9 (фиг. 3), Формула изобретения

1. Устройство для измерения магнитной индукции поля внешней однородной помехи, содержащее дипольный источник магнитного момента, трехкомпонентные магнитометрические преобразователи (датчики) и электронный блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения магнитного момента дипольного источника поля при наличии однородной помехи путем выделения из суммарного поля составляющей, обусловленной однородной помехой, и исключения зависимости результата измерений от ориентации магнитных осей датчиков, три датчика расположены на оси, проходящей через центр дипольного источника магнитного момента, причем выходы датчиков соединены с входами девятивходового вычислительного блока, осуществляющего следующее преобразование:

1812531 (g — r)) г1 где Оп — сигнал на выходе блока;

J — номер датчика;

I — номер выхода датчика:

Вр — сигнал на 1-м выходе J-го датчика;

k - весовой коэффициент суммирова- 10 ния сигналов J-го датчика;

Ва»

ha

Ваз г, r2, гз — расстояние от первого; второго и третьего датчиков до центра дипольного источника;

k — постоянный коэффициент, 2. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е- > :. с я тем, что электронный блок содержит ф; девять элементов возведения в квадрат, соединенных входами с входами блока, выхо-;,1 . ды элементов возведения- в квадрат соединены с входами масштабного алгебраического сумматора. выход которого является выхбдом электронного блока..

1812531

Фиг. 3

Составитель Л.Ефименко

Техред M,Moðãåíòàë Корректор Т,Вашкович

Редактор Г.Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1575 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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