Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кнеппо П. -> "Биомагнитные измерения " -> 22

Биомагнитные измерения - Кнеппо П.

Кнеппо П., Титомир Л.И. Биомагнитные измерения — М.: Энергоиздат, 1989. — 288 c.
ISBN 5-283-00557-7
Скачать (прямая ссылка): biomagnitnieizmerenie1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 113 >> Следующая

биомагнитометрии
Магнитометр SKM-2 [22,186, 190, 192, 193]. Сквид-магнитометр SKM-2
разработан и изготовлен в Институте измерения и измерительной техники
Центра электрофизических исследований Словацкой Академии наук
(Братислава, ЧССР) и предназначен для измерения очень слабых магнитных
полей, в том числе магнитных полей, порождаемых биологическими объектами.
В магнитометре используется сквид в форме сверхпроводящего кольца
двухдырочного типа, показанный схематически на рис. 1.25, а. В массивном
блоке из сверхпроводящего металла цилиндрической формы, срезанном с двух
сторон по плоскостям, имеются два симметричных цилиндрических отверстия с
осями, параллельными оси блока. В одном из отверстий помещается входная
катушка сквида LBX, к которой подсоединяется измерительная катушка
(простая или с градиометри-ческой структурой), в другом отверстии -
высокочастотная катушка (катушка накачки, или просто катушка сквида) LB4.
В стенке между цилиндрическими отверстиями имеется прорезь. На одной
стороне прорези установлен ниобиевый винт со специально обработанным за-
остроенным концом, имеющим радиус закругления 1 мкм, который упирается в
шайбу, установленную на противоположной стороне, образуя точечный
контакт. При биомагнитных измерениях совместно со сквид-датчиком
применяется симметричный градиометр второго порядка с диаметром катушек
2,7 и базой 4,5 см (общая длина градиометра 9 см).
Электронная управляющая схема сквид-магнитометра представлена на рис.
1.25, б При измерении магнитного поля исследуемого объекта прибор
работает с замкнутой отрицательной обратной связью, причем ток обратной
связи создает в катушке сквида магнитное поле, равное по абсолютной
величине и противоположное по знаку измеряемому полю. Выходное напряжение
прибора получается за счет тока обратной связи. Рабочий режим сквида
устанавливается посредством задания требуемых уровней высокочастотного
сигнала накачки (возбуждения) с частотой 30 МГц, модуляционного сигнала,
изменяющегося по прямоугольному закону, с частотой 50 кГц и тока обратной
связи. Катушка накачки вместе с емкостями коаксиального кабеля К,
конденсаторов Ci и С2 и настроечного диода VD образует высокочастотный
резонансный контур. Под воздействием сквида в этом контуре возникает
реак-
53
ГвЧ блик
ВЧУС2 АДМ PC
Вывод для контроля сигнала
Выход магнитометра
Рис. 1.25. Схема сквида двухдырочного типа (а) и структурная схема
магнитометра SKM-2 (б)
ция напряжения в форме модулированного по амплитуде высокочастотного
сигнала накачки. Именно этот сигнал несет информацию об измеряемом
магнитном поле. Резонансный контур подключен ко входу каскадного
предусилителя ВЧУС1 с малым шумом. Для обеспечения высокой
чувствительности прибора в целом необходимо обеспечить согласование
контура и предусилителя по шуму, а также достаточно низкий уровень
собственного шума предусилителя. После селективного усиления сигнал
поступает в двухступенчатый широкополосный усилитель ВЧУС2, а после
детектирования по амплитуде в демодуляторе АДМ, пройдя через
разделительную ступень PC, подается на блок управления. Высокочастотная
часть электронной схемы содержит также генератор с частотой 30 МГц на
кварцевом кристалле, аттенюатор, управляемый источником тока через
прецизионный потенциометр 7Z77 "=, которые обеспечивают требуемый уровень
высокочастотной накачки, а также схему формирования сигнала с частотой 50
кГц СФС в цепи отрицательной обратной связи.
Уровень сигнала, поступающего в блок управления, устанавливается
потенциометром КУ, который регулирует коэффициент усиления всего
замкнутого контура. После усиления сигнала в симметричном
дифференциальном усилителе происходит синхронное детектирование
модуляционного сигнала с частотой 50 кГц в фазочувствительном детекторе
ФЧД. После детектирования сигнал упорядочивается по частоте в регуляторе
с переключаемыми постоянными времени RCi/RC2 ¦ Регулятор имеет цепи
ручной и автоматической установки нуля. Значение выходного напряжения
магнитометра, при котором происходит автоматическая установка нуля, можно
задавать при помощи потенциометра в пределах ± (0,1-10) В.
После усиления в усилителе с переключаемым коэффициентом усиления УС xl,
х 10, х 100 сигнал подается параллельно на стрелочное измерительное
устройство И и на выводы магнитометра через фильтры, в которых может
селективно подавляться 1-я и 2-я гармонические составляющие помехи от
сети электропитания и ограничиваться полоса частот выходного сигнала
сверху частотой 0,1; 1; 10 и 100 Гц при наклоне характеристики 40 дБ/дек.
Шумы на частотах выше 10 кГц подавляются при наклоне характеристики 20
дБ/дек.
На втором выходе усилителя УС xl, хЮ, хЮО уровень сигнала при
переключении чувствительности не изменяется. Этот сигнал подается на
преобразователь напряжения в ток ПНТ и в виде тока обратной связи - на
сквид, где замыкается цепь отрицательной обратной связи. Блок управления
содержит также следующие элементы: генератор колебаний с частотой 50 кГц
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed