148316. lajstromszámú szabadalom • Nukleáris magnetométer, különösen a földi mágneses térerősség meghatározására
148.316 illetőleg az L tápegységgel összekötött helytálló érintkezőkkel dolgoznak együtt. A —c— jelfogó cl mozgó érintkezője a b3 tartóáramkörbe van iktatva, működtető áramkörébe pedig egymással párhuzamosan kapcsolt —d— és —e; — ellenállások vannak iktatva. Ezek közül a —d— ellenállás a találmány értelmében negatív hőmérsékleti együtthatójú elem, például termisztor, az —e— ellenállás; pedig önmagában, ismert potenciométer, amelynek rendeltetése az egymással párhuzamosan kapcsolt —d— és —e— ágakban az áram megoszlásának szabályozása. A —b— és —c— jelfogók gerjesztését —f— áramforrás biztosítja. A szelektív C erősítő például kis zajnívójú ksszkőd bemenetű erősítőként van kialakítva és feladata, hogy az A protonminta által szolgáltatott és a B kapcsoló rendszeren át érkező protonjelet a D komparátor működtetéséhez szükséges 50 volt feszültségszintre emelje. A mérendő jel erősítését legalább '50 jel/zaj viszony mellett 100 Hz sávszélességgel biztosítja. Hangolási pontja a mérési tartománytól függően hangolóelemek beiktatásával tolható el. A D komparátor célszerűen Schmídt-körként kialakított nullkomparátor, amelynek kimenetét diódával vágott impulzus transzformátor alkotja és amely a mérendő jelből az impulzusszámláláshoz a mérés szabatosságának fokozása végett meredek élű impulzusokat állít elő. Nullkomparátor helyett elvileg más komparátort is alkalmazhatunk, így például terepmérésre szánt: magnetométerek csúcskomparátorokkal is elláthatók, amelyek ugyan kevésbé pontosak, de valamivel olcsóbbak. A reteszelő E áramkör például kapuzott katóderősítő lehet, amelyet az F preset számláló vezérel. Feladata, hogy a D inullkomparátorból távozó impulzusok útját az F preset számláló felé lezárja, mihelyt utóbbi az előre megadott N számú impulzust már megkapta. Az F "oreset számláló ekkor a reteszelő E áramkörbe' jelet ad, amely a kapuzott katóderősítőt a zárás értelmében vezérli. Az F preset számláló például frekvenciaosztóként van kialakítva. Tulajdonképpeni feladata, hogy a proíonjelbcl, illetőleg az ezeknek függvényében keltett meredek élű impulzusokból N számú jelet, illetőleg impulzust leszámoljon, és a számlálás alatt a kimenetéhez csatlakoztatott H programkapcsolót a nyitás értelmében, vagyis úgy vezérelje, hogy ez az I segédoszcillátor jeleit az eredmény tároló J számlálóba továbbítsa. A H programkapcsoló működéséhez, mint látni fogjuk, a D nullkomparátorból érkező negatív impulzusokat pozitív impulzusokká átalakító egységre is: szükség van. Ezt a szerepet tölti be a fordító G áramkör, amely például közönséges impulzuserősítő fokozat is lehet. Mint láttuk, a H programkapcsoló és egyben erősítő feladata, hogy az F preset számláló útján vezérelve az I segédoszcüTátort az eredménytároló J számlálóra kapcsolja. Felépítését tekintve bistabil billenőkörrel vezérelt kapuzott impulzuserősítő, amelynek a 3. ábrából kitűnően három kapuzó Hí, H2, H3 áramköre van. E három kapuzó áramkör közül a Hj és II2 kapuzó áramkor egy-egy kapucsövet tartalmaz, amelyeken át a D nullkomparátorból, illetőleg a fordító G áramkörből érkező impulzusok útján a harmadik H3 kapuzó áramkör billenőkörét működtetjük. A két kapucső vezérlését az F preset számlálóval vezérelt két monostabil multivibrator látja el. Ezek időzítésének időtartamát úgy választjuk meg, hogy a bistabil áramkört a D nullkomparátomak és a fordító G áramkörnek mindig az az impulzusa billentse, amely a megfelelő monostabil multivibrator működését kiváltó indító impulzus után következik. Ily módon elérjük, hogy az I segédoszcillátor jelei az F preset számláló osztási arányának megfelelő ideig, de e számláló késésébői adódó hiba nélkül jussanak az eredménytároló J számlálóba. A H programkapcsoló tehát kiküszöböli a mérendő jel impulzusainak osztásakor i< preset számlálóban adódó csekély fázishibát, is és ezzel a találmány szerinti magnetometer pontosságát nagymértékben fokozza. Természetesen a D nullkomparátor és a H programkapcsoló közvetlen összekötése el. is hagyható. Ez esetben a H programkapcsoló áramköri elrendezése némileg megváltozik, amint ez a szakértő számára nyilvánvaló. Az I segédoszcillátor termosztátba helyezett kvarc útján vezérelt oszcillátorként van kialakítva, amely a névleges frekvenciát 1Ü~5 relatív hibánál kisebb hibahatárral szolgáltatja. Ez a névleges frekvencia a fentiekben említett </•' érték, amely például 100 KHz. A mérési eredményt, vagyis az N periódus idejére eső v periódust az ugyancsak 100 KHz frekvenciájú eredmény tároló J számláló dekadikus számláló rendszerben tárolja. Célszerű, ha a mérés eredménye, vagyis a v értéke dekatron csöveken jelenik meg, mert a magnetometer ebben az esetben viszonylag egyszerű szerkezetű és üzembiztosabb. Ugyanez vonatkozik a preset számlálóra is. A K tápegység a magnetometer elektronikáját látja el a szükséges fűtőfeszültségekkel és an ódfeszültségekkel. Az L tápegység a polarizáláshoz és esetleg a jelfogók gerjesztéséhez szükséges energiát szolgáltatja. A találmány szerinti magnetometer ábrázolt példakénti kiviteli alakjának működésmódja a következő: A berendezést arra a helyre visszük, ahol például a -földi mágneses F térerősség abszolút értékét meg akarjuk határozni. A készüléket bekapcsoljuk, majd a szükséges gerjesztési idő eltelte után a B kapcsoló rendszer —a— nyomógombját lenyomjuk. Ekkor az —e— telep árama áthalad egyrészt a —b— jelfogó gerjesztő tekercsén, másrészt a —e— jelfogó gerjesztő tekercsén és a —-d— és —f— elemeken. A —b— jelfogó meghúz, amikor is bl és b2 mozgóérintkezői átallnak. A bl mozgóérintkező átállása folytán az L tápegység feszültsége az A protonminta polarizáló Al tekercsére jut és az A proton mintát polarizálja. A b2 mozgóérintkező átállásával a —b— jelfogó b3 tartóáramköre zárul, úgyhogy a —b— jelfogó gerjesztése az —a— nyomógomb elengedése után sem szűnik meg. Ily módon a —c— jelfogó is áram alatt marad, ezt az áramot azonban a negatív hőfok-