Патент ссср 274409
274409
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 21.IV.1965 (¹ 1004233/26-25) Ел. 42с, 43 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров
СССР
МПК G 01ч 3/00
УДК 550.838(088.8) Опубликовано 24.VI 1970. Бюллетень М 21
Дата опубликования описания 6.Х.1970
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОНЕНТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Изобретение относится к геофизическим исследованиям. Компоненты магнитного поля используют при составлении магнитных карт, для целей навигации, для ориентировки подвижных платформ в пространстве.
Известен способ измерения компонент магнитного поля с помощью датчика, частота сигнала которого пропорциональна вектору магнитного поля (квантового магпитометра с оптической накачкой), и вспомогательной катушки, с помощью которой в объеме датчика создают знакопеременное поле.
Результаты измерений этим способом зависят от величины вспомогательного поля, созданного катушкой. Измерения выполняются дискретно и требуют вычисления результатов.
Предложенный способ отличается от известного тем, что на выходе магнитометра после усиления выделяют сигналы, пропорциональные проекциям поля ка кдой из двух катушек на направление вектора магнитного поля. Подав их в эти катушки, поворачивают вектор магнитного поля в направлении, перпендикулярном осям катушек, и по силе тока в катушках и величине модуля вектора суммарного поля определяют компоненты магнитного поля.
Это позволяет выполнять компенсационные измерения, исключить зависимость показаний от величины знакопеременного поля, также одновременно и непрерывно измерять все три ортогопальные компоненты магнитного поля.
Сущность предложенного способа заклю5 чается в следующем.
Для измерения одной компоненты мапштного поля в ту же катушку, в которую поступает знакопеременньш ток (пли в другую, соосную с ней) подают компенсирующий ток
10 такой величины, чтобы модуль вектора магнитного поля был одинаков при положительной и отрицательной полярностях знакопеременпого поля, а компоненту магнитного поля измеряют по величине тока компенсации.
15 Кроме компоненты магнитного поля, измеряют по частоте сигнала датчика мод .ль проекции вектора магнитного поля на плоскость, ортогональную измеряемой компоненте.
20 На чертеже представлена схема магнитометра.
В объеме квантового датчика — генератора 1 создают с помощью катушек 2 и Л, питаемых через разделительные емкости от re25 нератора 4 сдвинутыми на 90 фазовращателем 5 переменными токами, магнитное поле, вращающееся вокруг оси с частотой f.
Сигнал с выхода датчика, частота которого пропорциональна модулю вектора мапштно30 го поля. поступает на фазовый детектор 6, 274409
Предмет изобретен ив
Составитель Л. Ю. Байдакова
Редактор Б. Б, Федотов Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина
Заказ 2633/7 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская аб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 где сравнивается по фазе с сигналом, поступающим с генератора опорной частоты 7.
С детектора б сигнал поступает через заградительный фильтр 8, настроенный па частоту f, и измерительный прибор 9 в катушку обратной связи 10, благодаря чему частота датчика синхронизируется с частотой генератора 7. Этот же сигнал через пзбпрательпьш усилитель 11, также настроенный па частоту f, поступает па фазовые детекторы 12 и
18, опорным напряжением которых служат сигналы соответственно с фазовращателя 5 и с генератора 4. Сигнал с детектора 12 поступает через измерительньш прибор 14 в катушку 2, а с детектора 18 через измерительный прибор 15 — в катушку 8.
При этом с помощью катушек 2 и 8 вектор магнитного поля поворачивается в направлении оси ОХ, а сила тока в катушках, измеряемая соответственно приборами 14 и 15, становится пропорциональной проекциям магнитного поля па направления ортогональных осей OY u OZ.
Вектор магнитного поля в объеме датчика 1 ориентируется в направлении оси ОХ, величина его неизменна и соответствует частоте опорного генератора 7. Сила тока в катушке 10, измеряемая прибором 9, пропорциональна разности между величиной магнитного поля, соответствующего частоте генератора 7, и величиной проекции внешнего магнитного поля на направление оси ОХ.
10 Способ измерения компонент магнитного поля с помощью квантовых датчиков-генераторов и вспомогательных ортогонально ориентированных катушек, питаемых переменным током, отличающийся тем, что, с целью
15 одновременного измерения трех компонент магнитного поля и исключения зон нечувствительности, на выходе магпнтометра после усиления выделяют сигналы, пропорциональные проекциям поля каждой из двух катушек
20 на направление вектора магнитного поля, подав Нх. в эти катушки, поворачивают вектор магнитного поля в .направлении, перпендикулярном осям катушек, и по силе тока в катушках и величине модуля вектора суммар25 ного поля определяют компоненты магнитного поля.
