Магнитометр

(72) Автор яэебретеияя

6.В.6ондаревский (71) Заявятеэь (54) МАГНИТОМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике.и, прежде всего к магнитометрии.

Известен магнитометр, который состоит:из генератора тока возбуждения, измерительного контура, блока амплитудного детектирования и регистрирующего блока. Катушка измерительного контура имеет сердечник из тонкой ферромагнитной пленки с одноосной анизотропией . Поле катушки направлено вдоль оси трудного намагничивания пленки. Генератор тока возбуждения через конденсатор связи подключен к измерительному контуру. К этому же контуру подключен блок амплитудного детектирования, к выходу которого подключен регистрирующий блок. Под действием измеряемого внешнего магнитного поля, приложенного в направлении оси легкого намагничивания пленки, изменяется магнитная проницаемость сердечника вдоль оси трудносо намагничивания и индуктивность

2 катушки измерительного контура. Значение индуктивности связано с величиной напряжения на измерительном контуре, который вместе с конденсатором связи образует делитель напряжения, питаемый генератором тока возбуждения. Изменение индуктивности измерительного контура приводит к изменению высокочастотного,напряже|о ния на нем, которое определяется с помощью блока амплитудного детектирования и фиксируется регистрирующим блоком Г13.

НедостаткЬм известного магнито35 метра является то, что в нем применен делитель, в котором на магнитное ноле реагирует только одно плечо, а второе плечо (конденсатор связи) является пассивным . Такое решение нв позволяет полностью реализовать возиожную чувствительность магнитомет- . ра данного типа.

Цель рзобретенця - повышение чувствительности устройства.

2376

Поставленная цель достигается тем-, что в магнитометр, содержащий генератор, измерительный контур, снабженный магниточувствительным сердечником, и блок амплитудного детектирования, вход которого соединен с измерительным контуром, а выход — с ре" гистрирующим блоком, введен второй измерительный контур, снабженный магниточувствительным сердечником, включенный между выходом генератора и первым измерительным контуром, причем резонансные частоты обоих измерительных контуров сдвинуты в противоположные стороны по отношению к частоте генератора.

На чертеже показана принципиаль ная электрическая схема устройства.

Генератор устроиства выполнен в виде кварцевого генератора 1 на транзисторе. Кварцевый резонатор 2 включен между коллектором и базой транзистора 1, В базовой цепи включены также конденсатор 3 и резистор 4.В коллекторной цепи транзистора 1, в качестве нагрузки генератора,последовательно включены два измерительных конту ра и диод 5.Первый измерительный контур представляет собой параллельный колебательный контур из конденсатора 6 и катушки 7 индуктивности Катушка 7 имеет токопленочный магниточувствительный сердечник 8 с осью 9 легкого намагничивания. Второй измерительный контур аналогичен первому.

Он включает в себя конденсатор 10, катушку ll с магниточувствительным сердечником 12, ось 13 легкого намагничивания которого ориентирована также, как и в первом контуре. Параллельно первому измерительному контуру и диоду 5 подключен блок амплитудного детектирования. Этот блок состоит из эмиттерного повторителя на транзисторе 14, в цепи эмиттера которого включен параллельный фильтр низкой частоты из резистора 15 и конденсатора 1б. Регистрирующий блок

17 подключен к выходу эмиттерного повторителя.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора частоты о „ подается на высокочастотный делитель, состоящий из двух измерительных контуров. Собственная резонансная частота первого измерительного контура равна о о, а второго

Величины и и шу выбраны ф таким образом, что частота w распоч ложена на противоположных склонах резонансных характеристик этих контуров. При этом комплексные сопротивления первого и второго измерительного контура для частоты шч равны z и z соответственно. При воздействии измеряемого магнитного поля на магниточувствительные сердечни1В кй 8 и 12 изменяется индуктивность катушек 7 и 11, что приводит к изменению частот ш0 и )02 . В результате, сопротивления z u z плеч высокочастотного делителя, составленного из двух измерительных контуров, изменяются в противоположные стороны, т,е. л увеличивается, а

z< уменьшается, и наоборот. Это приводит к удвоению изменения величины, снимаемого с первого измерительного контура высокочастотного напряжения, по сравнению с известным устройством. Амплитудно-модулированный измеряемым магнитным полем высокочастотный сигнал подается на блок амплитудного детектирования, представляющий собой эмиттерный повторитель с низкочастотным фильтром в цепи эмиттера. Диод 5, включенный в прямом направлении, обеспечивает необходимый режим работы транзистора 14 по постоянному току. На выходе блока амплитудного детектирования выделяется огибающая высокочастотного напряжения, которая соответствует измеряе3S мому магнитному полю. Сигнал огибающий фиксируется регистрирующим блоком 17.

Предлагаемое устройство имеет более высокую чувствительность по сравнению с известным устройством. Увеличение чувствительности достигнуто за счет использования в качестве измерительного преобразователя высокочастотного делителя,,плечами кото45 рого служат два расстроенных в разные стороны по отношению к частоте возбуждения измерительных контура.

При воздействии переменного магнитного поля на измерительный преобразователь величины сопротивлений плеч делителя меняются противоположно и синхронно, что вызывает удвоение амплитуды модуляции напряжения на каждом контуре. Кроме того, поскольку суммарное сопротивление обоих плеч делителя остается неизменным, то сопротивление нагрузки генератора сохраняется постоянным. Последнее обсв & корректор Г Назарова

Составитель 10.кул

Техред Л. Пекарь

Редактор Н.Пушненкова

Подписное

Заказ 11250/69 Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раувская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная„ 4

5 892376 4 тоятельство увеличивает стабильность вход которого соединен с измерительчастоты и постоянство амплитуды нап- ным контуром, а выход ; с регистриряжения генерируемого тока возбужде- рующим блоком, о т л и ч а ю щ и йния, что также способствует повышению с я тем, что, с целью повышения чувчувствительности. ствительности устройства, в него

Чувствительность предлагаемого введен второй измерительный контур, устройства в два раза выше чувстви- снабженный магниточувствительным тельности известного устройства. сердечником, включенный между выходом генератора и первым измерительle ным контуром, причем резонансные частоты обоих измерительных контуров сдвинуты в противоположные стороны по формула изобретения отношению к частоте генератора.

Магнитомер,содержащий генератор, Источники информации, измйрительный контур, снабженный маг- и принятые во внимание при экспертизе ниточувствительным сердечником, и 1. Патент ФРГ и 1909435, блок амплитудного детектирования, кл. 21 е 33/02, 1971.