Документ 321706
реклама
На правах рукописи Романченко Лариса Александровна УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКОВ ИЗМЕРЕНИЯ СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Специальность 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления (в технической отрасли) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Саратов – 2007 2 Работа выполнена на кафедре общей физики Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского Научный руководитель: Официальные оппоненты: кандидат физико-математических наук, профессор Куликов Михаил Николаевич Шараевский Юрий Павлович, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой нелинейной физики СГУ Львов Алексей Арленович, технических наук, доцент СГТУ Ведущая организация: доктор ОАО ЦНИИИА г. Саратов Защита состоится «___» _____________ 2008г в ___ на заседании диссертационного совета Д 212.242.08 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, корп.1, ауд. 319. С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет». Автореферат разослан «__» _____________ 2007г. Ученый секретарь диссертационного совета Большаков А.А. 2 3 кандидат технических наук ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Системы управления находят применение практически во всех областях науки и техники. К системам управления относятся системы, позволяющие ориентироваться в пространстве (навигационные системы). Для некоторых других систем управления требуется определение железосодержащих объектов и залежей железной руды под земной поверхностью или под водой по аномалиям магнитного поля (магниторазведка), а определение малых девиаций магнитного поля используется в дефектоскопии. Источником информации в таких системах является магнитное поле Земли, относящееся к слабым магнитным полям (В ~ 40∙103 нТл (0,4 Гс)). Измерение величины и направления индукции магнитного поля осуществляется с помощью специальных систем – магнитометров. Основой любого магнитометра является датчик магнитного поля, который представляет собой измерительный преобразователь, формирующий сигнал, содержащий информацию об измеряемом магнитном поле (обычно об одной из его проекций на некоторое выделенное направление). Существуют различные типы датчиков, служащие для измерения магнитных полей, одним из которых являются магниторезонансные магнитометры, основанные на явлении ферромагнитного резонанса (ФМР) в магнитоупорядоченных веществах, и обладающие повышенной чувствительностью и точностью за счет использования в качестве информационного параметра частоты электромагнитных колебаний (Ю.В. Афанасьев, Г.И.Соборов, Б.М. Смирнов, Р.Б.Семевский). Достоинством магнитометров на основе ФМР являются малые размеры датчика и возможность установки их на движущихся объектах, внутри работающих двигателей и механизмов. В СГУ и ОАО «НИИ Тантал» на основе ФМР был создан оригинальный первичный преобразователь магнитного поля в частоту генерируемого сигнала, образующий совместно с электронным частотомером магнитоэлектронный датчик магнитного поля. Этот датчик по чувствительности к слабым магнитным полям не уступает часто применяемым в настоящее время феррозондовым и магниторезистивным датчикам и превосходит их по механической стойкости, возможности размещения на движущихся объектах, стойкости к воздействию мощных импульсных магнитных помех и т.д. Вместе с тем на сегодняшний день остаются не до конца изученными возможности и особенности эксплуатации магнитоэлектронных датчиков слабых магнитных полей на основе ФМР. Поэтому в настоящее время актуальной задачей является поиск новых технических решений, которые могут быть использованы для улучшения технических и эксплуатационных характеристик магнитоэлектронного датчика в системах управления (устойчивости к воздействию внешних магнитных помех, устойчивости к температурным изменениям и др.). Цель диссертационной работы состоит в определении режимов работы магнитоэлектронных датчиков слабых магнитных полей, обеспечивающих высокую точность измерения компонент индукции магнитного поля Земли, путей повышении стабильности их работы и чувствительности при использовании в системах управления. Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие основные задачи: 3 4 1. Упрощение калибровки магнитометра и уменьшение погрешности установки оси датчика вдоль магнитного меридиана. 2. Сведение к минимуму операций, производимых при измерении компонент магнитного поля Земли магнитометром на основе магнитоэлектронного датчика. 3. Разделение кратковременной и долговременной нестабильностей в показаниях магнитометра для определения физической природы этих нестабильностей. 4. Повышение устойчивости показаний магнитометра к изменениям температуры. 5. Подавление ВЧ и импульсных внешних магнитных помех немагнитными проводящими кольцами при сохранении пороговой чувствительности системы к относительно медленным изменениям геомагнитного поля. Методы исследований. В работе использованы методы математической статистики, цифровой обработки сигнала и экспериментальных исследований. Научная новизна работы: В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной: 1. Предложен и экспериментально опробован новый способ калибровки – начальной установки оси датчика вдоль магнитного меридиана, заключающийся во вращении датчика на углы кратные 900. Также предложено для уменьшения погрешности установки оси датчика вдоль магнитного меридиана и сохранения высокой угловой чувствительности использовать в его конструкции два ортогональных первичных преобразователя. 2. Предложен и экспериментально опробован новый способ измерения трех компонент магнитного поля Земли системой на основе одного магнитоэлектронного датчика, характеризующийся тем, что измерения проводятся вращением датчика с фиксацией в 3-х опорных точках, углы между которыми составляют 900 с последующими поворотами на 1800 из каждой точки соответственно. 3. Для исключения вращения датчика при его калибровке и измерениях предложено размещать в конструкции первичного магниточувствительного преобразователя два ферритовых резонатора с противоположно направленными полями подмагничивания и попеременно подключающихся к усилителю в режиме измерения индукции магнитного поля Земли. 4. При обработке показаний магнитометра предложено использовать метод разностных операторов 3-го порядка, позволяющий разделить долговременные уходы и кратковременную нестабильность показаний датчика с целью определения их физической природы независимо от характера тренда. Установлено, что долговременные уходы определяются изменением температуры элементов датчика, а кратковременные нестабильности обусловлены внешними случайными электромагнитными воздействиями. 5. Теоретически и экспериментально показано, что применение разностного датчика, содержащего в себе 2 идентичных однокомпонентных датчика с противоположно направленными полями подмагничивания, в качестве измерительного преобразователя позволяет уменьшить долговременную нестабильность частоты и повысить в 2 раза чувствительность магнитометра. 6. Теоретически и экспериментально показано, что компенсация влияния ВЧ и импульсных помех на работу измерительного преобразователя магнитного поля Земли возможна за счет применения немагнитных проводящих колец, в том числе и 4 5 трехмерных, при сохранении пороговой чувствительности датчика к медленным изменениям магнитного поля. Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных теоретических результатов обусловлена адекватностью используемых при обработке показаний статистических методов, а также использованием современной аттестованной измерительной аппаратуры, стандартных схем измерения и обработки результатов. Получено свидетельство на полезную модель. Личный вклад автора. Разработка более точного способа установки оси датчика вдоль магнитного меридиана, упрощения процесса измерения 3-х компонент магнитного поля Земли магнитоэлектронным датчиком и обработки результатов измерений. Разработка способов повышения стабильности работы магнитометра и устойчивости его показаний к изменениям температуры и влиянию ВЧ и импульсных магнитных помех. Общая концепция диссертации, постановка исследовательских задач и анализ результатов осуществлялись совместно с научным руководителем к.ф.-м.н. М.Н.Куликовым. Научная и практическая значимость. Научная значимость заключается в комплексе полученных экспериментальных и теоретических результатов, способствующих расширению представлений об особенностях измерений слабых магнитных полей в системах, содержащих в качестве измерительного преобразователя магнитоэлектронный датчик, и способах повышения стабильности их работы. Полученные в работе результаты, связанные с уменьшением погрешности установки оси магнитометра вдоль магнитного меридиана, упрощением процесса измерения компонент магнитного поля Земли, повышением устойчивости магнитометра к изменениям температуры и внешним высокочастотным и импульсным магнитным помехам, будут использованы при создании миниатюрных мобильных высокочувствительных магнитометров для средств наземной и спутниковой связи, локации, навигации, тестирования, контроля и метрологического обеспечения. Предложенное в работе устройство защиты от ВЧ и импульсных магнитных помех может быть применимо для любого рода преобразователей магнитного поля (защищено свидетельством на полезную модель). Задачи, поставленные в диссертации, решались в рамках НИР, проводимых в Саратовском государственном университете (НИР «Чембур»), и в ОАО «Тантал» по заказу Минобороны России (НИР «Испанка», «Срез-2002»). Апробация работы и публикации. Основные результаты доложены на трех Всероссийских научно-технических совещаниях по гетеромагнитной электронике (г.Саратов, 2002г., 2003г., 2004г.). Материалы диссертационной работы обсуждались на научных семинарах в Саратовском государственном университете и на НТС в ОАО «НИИ-Тантал». Всего опубликовано 15 научных работ. Из них по теме диссертационной работы – 9: 1 свидетельство на полезную модель «Устройство для измерения магнитного поля», 7 статей в том числе одна в журнале из списка, рекомендованного ВАК, в 5 6 межвузовских научных сборниках, в сборниках трудов научных конференций и НТС. Результаты работы отражены в 2-х отчетах по НИР, имеющих государственную регистрацию, в которых автор принимал участие. Результаты и положения, выносимые на защиту 1. Поворот измерительного преобразователя на фиксированные углы, кратные 900 , позволяет упростить калибровку датчика и уменьшить погрешность установки оси датчика вдоль магнитного меридиана. Для исключения вращения датчика предложено размещать в конструкции первичного магниточувствительного преобразователя два ферритовых резонатора с противоположно направленными полями подмагничивания и попеременно подключающихся к усилителю в режиме измерения. 2. Разделение долговременных уходов и кратковременных нестабильностей показаний датчика позволило установить, что долговременные уходы определяются изменением температуры элементов датчика, а кратковременные нестабильности обусловлены главным образом внешними электромагнитными воздействиями (помехами). 3.Применение в качестве измерительного преобразователя разностного датчика для определения вектора магнитного поля Земли повышает устойчивость его показаний к изменениям температуры и увеличивает чувствительность в два раза. 4.Использование проводящих немагнитных колец уменьшает влияние на показания магниточувствительного измерительного преобразователя высокочастотных и импульсных флуктуаций магнитного поля при сохранении пороговой чувствительности к его медленным изменениям. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, имеющих подразделы, заключения, списка использованной литературы из 103 наименований и 4-х приложений. Общий объем диссертации составляет 129 страниц, в том числе основной текст занимает 107 страниц, включая 38 рисунков. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы, ставится цель работы, определяются основные задачи исследования, отражается научная новизна полученных результатов, их практическая ценность. В главе 1 описываются магнитоэлектронные датчики слабых магнитных полей, рассматриваются их достоинства и недостатки, анализируются разработанные алгоритмы обработки показаний датчиков, настройки и калибровки, а также использование системы магнитоэлектронных датчиков для определения величины и направления вектора магнитного поля Земли. Магнитоэлектронный датчик, созданный на кафедре общей физики СГУ и в ее филиале ОАО НИИ «Тантал», представляет собой транзисторный генератор, частота которого является магнитозависимой величиной. Датчик содержит резонатор на ФМР в качестве основной колебательной системы и постоянный магнит. Одна из возможных схем и внешний вид датчика показаны на рис. 1 и 2. На рис.3 представлена схема одной 6 7 из возможных информационно-измерительных систем на основе магнитоэлектронных датчиков магнитных полей – электронного компаса. Резонансная частота f датчика определяется суммой индукции: поля подмагничивания и поля анизотропии В; внешнего (измеряемого) магнитного поля Вз. На рис.4 сплошной линией показана теоретическая зависимость частоты генерации магнитоэлектронного датчика от индукции магнитного поля, а результаты эксперимента отмечены маркерами. Для Вз<<В f/γ = В + (В·Вз) / В, (1) f/ γ=B+Bз∙cos(φ+ φ0), (2) где γ – гиромагнитное отношение, теоретически равное 28 Гц/нТл, φ – угол между векторами В и Вз. Точное значение γ конкретного образца определяется экспериментально при изготовлении датчика. Из приведенного соотношения (2) видно, что однократное измерение частоты не позволяет однозначно разделить индукцию поля подмагничивания В и поля измеряемого Вз. Рис.1 Принципиальная электрическая схема магнитоэлектронного датчика магнитного поля Рис. 2. Датчик магнитного поля на поворотном механизме. 7 8 Bm 5 3 1 2 7 4 Bm 6 Рис.3. Блок-схема измерительной системы на основе магнитоэлектронных датчиков магнитных полей, где 1 – источник ТЕС-23, 2 – стабилизатор напряжения, 3, 4 – датчики магнитных полей, ориентированные в двух взаимно перпендикулярных направлениях, 5 и 6 – встроенные частотомеры с цифровым выходом, 7 – ПЭВМ. Рис.4 Для такого разделения в работе предлагается новый простой способ определения компонент индукции магнитного поля Земли, заключающийся в повороте датчика на углы, равные 00, 900, 1800, 2700 в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Применение такого способа для определения однокомпонентным датчиком всех трех компонент магнитного поля Земли сводится к шести измерениям при шести различных положениях датчика и позволяет повысить точность измерений. В таблице 1 приведены результаты эксперимента по определению всех трех компонент индукции магнитного поля Земли указанным способом. Таблица 1 – Значения компонент магнитного поля Земли Взх, нТл 8,04 × 103 Взу, нТл -11,07 × 103 Взz, нТл 41,07 × 103 Вгор , нТл 13,68 × 103 Вз полн, нТл 43,3 × 103 При проведении измерений вначале датчик необходимо установить в исходное положение на поворотном устройстве, совместив указатель оси датчика с направлением магнитного меридиана в данной точке пространства. У используемого поворотного устройства погрешность установки угла составляет 0,50. Однако такая установка не является точной, а может иметь отклонение на неизвестный малый угол 8 9 0. При обороте магнитоэлектронного датчика в горизонтальной или вертикальной плоскости вокруг оси на 360° график зависимости частоты генерации от угла поворота датчика представляет собой синусоиду. На рис.5 показана зависимость частоты генерации датчика от угла поворота, построенная по экспериментальным точкам, отмеченным на графике маркерами и аппроксимированная синусоидой по методу наименьших квадратов. Рис.5 Тогда значение частоты датчика можно представить в следующем виде: (3) f = f 0 + Δf m cos( + 0 ) , f max− f min где f0-среднее значение частоты генерации; Δf m = - максимальное 2 отклонение частоты генерации датчика при вращении относительно магнитного меридиана; φ - угол поворота датчика относительно магнитного меридиана; φ0 отклонение установки начала отсчета поворотного механизма от магнитного меридиана В работе предлагается проводить предварительную калибровку, т.е. определение f0, Δfm и φ0 при вращении датчика на фиксированные углы, кратные 900. Для построения такой синусоиды достаточно оказывается измерить значения частоты датчика f1 при φ = 00, f2 при φ = 900 и f3 при φ = 1800. Тогда, зная f, f0, Δfm и φ из (3) можно определить 0, т.е. отклонение вектора В от магнитного меридиана. Такой способ калибровки является более простым в сравнении с известным ранее способом, когда проводилось сравнение с результатами измерений аттестованного промышленного магнитометра. В навигационных системах датчик может использоваться в качестве электронного компаса, т.е. служить для определения углового положения объекта в пространстве. По измеренным значениям частоты f в 3-х точках строится график f(), из которого в дальнейшем определяется угловая компонента вектора поля подмагничивания В =γf() по формуле (2). Для устранения необходимости поворота датчика при определении магнитного поля предложено размещать в конструкции первичного магниточувствительного преобразователя два ферритовых резонатора с противоположно направленными полями подмагничивания и попеременно подключающихся к усилителю в режиме измерения компоненты индукции магнитного поля Земли. Такое конструктивное решение позволяет исключить вращение датчика. На рис.6 представлена принципиальная схема предлагаемого датчика. 9 10 Рис.6 Глава 2 посвящена исследованию природы нестабильностей показаний магнитоэлектронных датчиков, применению разностного датчика с целью снижения долговременной нестабильности (температурной чувствительности датчика). При исследовании датчика в его показаниях наблюдались как кратковременные изменения, так и долговременные уходы с течением времени (рис.7). Для устранения этих нестабильностей - кратковременной и долговременной соответственно необходимо было установить причину их возникновения. При оценке стабильности частоты сигнала различают два вида ее нестабильности: кратковременную, определяемую флуктуационными изменениями частоты сигнала и долговременную (тренд), связанную с систематическим уходом частоты за длительное время. Наиболее простой способ измерения частоты заключается в использовании электронно-счетного частотомера. В этом случае всегда получается серия дискретных отсчетов, содержащая в себе как флуктуационную (кратковременную), так и долговременную (тренд) составляющую. Рис. 7 - Зависимость частоты датчика от времени. 1 0 11 Известны методы исключения тренда при неизвестном его характере – метод скользящего среднего и метод разностных операторов. Однако при применении метода скользящего среднего возникают сложности с выбором окна усреднения, а при применении метода разностных операторов 1-го и 2-го порядков утрачивается часть полезной информации о флуктуационной составляющей. Поэтому при проведении экспериментальных исследований нестабильности магнитоэлектронного датчика из перечисленных методов, как наиболее подходящий был выбран метод разностных операторов 3-го порядка, заключающийся в переходе от исходной временной последовательности к ряду разностей соседних значений: δf i = Δf i 3f i-1 3f i 2 Δf i 3 . (4) Его применение к временному ряду позволяет исключить медленный дрейф (тренд) частоты, не делая никаких дополнительных предположений о характере тренда и даже не определяя его. На рис.8 представлена флуктуационная (кратковременная) составляющая зависимости частоты магнитоэлектронного датчика от времени, полученная в результате обработки показаний частотомера (рис.8) оператором третьего порядка для первых 50 секунд (кратковременная составляющая на любом участке временной зависимости приблизительно одинакова, т.е. имеет одно и то же среднеквадратичное значение). Рис.8- Временной ряд после применения оператора 3-го порядка Δf’ср кв = 0,1755 кГц. Оценка нестабильности частоты при достаточно большом числе отсчетов N проводится вычислением среднеквадратичного отклонения флуктуационной составляющей частоты по формуле N 1 (5) δf i 2 , 20(N 5 ) i=4 где δfi - значения частоты, вычисляемые по формуле (4). Предложенный алгоритм обработки результатов измерения частоты с помощью частотомера дает возможность при произвольном характере тренда легко выделить низкочастотные (от 0,1 до 1000 Гц) флуктуации частоты (магнитного поля). Метод может быть особенно эффективен при прямом выводе результатов измерения частоты на ЭВМ. Δf ср' .кв . = 1 1 12 Одним из конструктивных недостатков исследуемого датчика являются нестационарные изменения его показаний с течением времени из-за постепенного и неравномерного разогрева транзисторов и других элементов схемы, даже при постоянной температуре окружающей среды (рис.9). Частичную компенсацию температурных уходов частоты можно получить, используя так называемый разностный датчик, состоящий из двух идентичных датчиков с противоположно направленными полями постоянных магнитов, смонтированных в одном корпусе и имеющих близкие частоты. Тогда при нагревании разность этих частот будет изменяться в меньшей степени. Кроме того, для разностного датчика чувствительность f/B повышается в два раза. На рис.10 приведена блоксхема разностного датчика. а) б) Рис.9 - Экспериментальные зависимости частоты датчика от времени сразу после его включения (а – нетермоизолированного, б – термоизолированного) Рис.10 Экспериментальные исследования разностного датчика (Таблица 2) показали, что стабильность частоты разностного датчика значительно выше, чем стабильность частоты каждого из отдельно взятых датчиков. Таблица 2 Датчик 1 Датчик 2 Разностный датчик Δf , кГц 11 9 2 ΔВ, нТл 406 331 78 В главе 3 приводятся результаты исследования подавления магнитных помех с помощью кольцевых немагнитных экранов. 1 2 13 В экспериментах по выявлению причин нестабильности показаний магнитоэлектронного датчика было обнаружено, что датчик подвержен влиянию непреднамеренных магнитных промышленных помех. По результатам экспериментов, проведенных с датчиком магнитного поля в рабочие и в нерабочие дни (таблица 3), был сделан вывод, что датчик регистрирует непреднамеренные магнитные промышленные помехи. Это свидетельствует о высокой чувствительности датчика, но негативно отражается на точности его измерений. Таблица 3 - Показания датчика магнитного поля Земли в рабочие и выходные дни. Рабочие дни Выходные дни δf, кГц 1,3 кГц 0,75 δВ, нТл 46,4 26,8 Одним из наиболее распространенных способов защиты от таких помех является использование магнитных экранов, выполненных из ферромагнитных материалов. При экранировании датчика ферромагнитным контейнером наблюдалось уменьшение кратковременной нестабильности частоты (таблица 4). Таблица 4- Влияние замкнутого ферромагнитного экрана на показания датчика магнитного поля Земли δВх, нТл δВгор, нТл δВполн, нТл Без экрана 7,8 57 52 С экраном 5,7 31 30 Однако, при этом уменьшается как быстропеременная составляющая магнитных помех, так и медленно меняющаяся информационная часть внешнего магнитного поля. Поэтому при использовании магнитоэлектронного датчика в системах управления (особенно подвижных) актуальным является снижение влияния на работу датчика быстрых ВЧ и импульсных промышленных помех при сохранении пороговой чувствительности к медленно меняющимся магнитным полям. Для решения этой проблемы в работе предлагается устройство подавления быстропеременных магнитных помех, представляющее собой кольцо или цилиндр, изготовленное из проводящего немагнитного материала малого сопротивления с такими геометрическими размерами, которые обеспечивают небольшое значение отношения сопротивления к индуктивности кольца. Кольцо или цилиндр должны охватывать датчик таким образом, чтобы ось симметрии кольца или цилиндра совпадала с направлением поля подмагничивания датчика. На рис.10 схематично изображено такое кольцо, окружающее датчик. B=Bm + Bнч + Bвч d h D Рис.10 1 3 14 Принцип действия подобного устройства подавления основан на явлении электромагнитной индукции. В работе проведен анализ и расчет степени компенсации магнитных помех, носящих гармонический и импульсный характер. На рис.11 представлены результаты эксперимента по компенсации внешних преднамеренных магнитных помех алюминиевым цилиндром (ø = 7,5см, высота h = 15,5см, толщина стенок σ = 0,3см, рассчитанное значение сопротивления ·данного цилиндра R = 12,66 ∙10-6 Ом). На рис. 12 приведены результаты эксперимента по экранированию датчика магнитного поля от непреднамеренных магнитных помех (движения транспорта, работы промышленных электроустановок и др.) латунным цилиндром (ø = 2,9 см, высота h = 2,3см, толщина стенок σ = 0,2 см, рассчитанное значение сопротивления данного цилиндра R = 140,51 · 10-6 Ом). На рис.13 представлены теоретическая и экспериментальная зависимости коэффициента подавления гармонических преднамеренных помех от частоты. В заключении сформулированы основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы. а) Спектр сигнала датчика магнитного поля при преднамеренной магнитной помехе частотой 1000 Гц а) Флуктуации магнитного поля неэкранированного датчика δBср кв = 10 нТл б) Спектр сигнала датчика магнитного поля, экранированного от преднамеренной магнитной помехи с частотой 1000 Гц алюминиевым цилиндром Рис.11 б) Флуктуации магнитного поля при экранировании латунным цилиндром δBср кв = 3,5 нТл Рис.12 1 4 15 Рис.13. Зависимости коэффициента подавления помех от частоты помехи: 1 – расчетная, 2 – экспериментальная. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ На основе выполненных исследований были предложены, реализованы или теоретически обоснованы конструктивные решения, обеспечивающие улучшение следующих характеристик магнитоэлектронных датчиков и устройств на их основе: 1. Предложен и реализован способ упрощения калибровки датчика, существенно сокращающий время подготовки датчика к работе. 2. Предложена и реализована схема электронного компаса с двумя ортогональными датчиками, обеспечивающая уменьшение погрешности установки оси датчика вдоль магнитного меридиана в 2÷3 раза. 3. Предложено и реализовано устройство подавления преднамеренных и непреднамеренных магнитных ВЧ (100 ÷ 1500 Гц) помех в 3 ÷ 5 раз при сохранении чувствительности к медленным изменениям магнитного поля. 4. Предложена и теоретически обоснована конструкция разностного датчика, обеспечивающая резкое уменьшение температурных уходов частоты и повышения чувствительности в 2 раза. 5. Предложена и теоретически обоснована конструкция датчика с двумя противоположно направленными магниточувствительными элементами, переключающимися электронным способом, исключающая предпусковую настройку датчика и одновременно уменьшающая температурные уходы частоты. Основные публикации по теме диссертации: 1. Герасимова Н.В., Кудрявцева Л.А. Определение кратковременной составляющей нестабильности частоты радиотехнических автогенераторов с помощью частотомера. Тезисы доклада // Материалы XXXVI Международной студенческой конференции. - Новосибирск, 1998. 2. Романченко Л.А., Норов Ю.В. Прогнозирование нестационарных уходов частоты в радиотехнических генераторах // Межвузовский научный сборник "Вопросы прикладной физики". - Саратов: Изд-во Саратовского государственного 1 5 16 университета. Вып. 6. 2000 г. - Стр. 73-74. 3. Игнатьев А.А., Ляшенко А.В., Костяков В.А., Кудрявцева С.П., Романченко Л,А., Сотов Л.С,, Страхова Л,Л., Хвалин А.Л. Отечественные и зарубежные патенты по магнитометрическим датчикам и магнитометрам за 1994–2003 годы. // Гетеромагнитная микроэлектроника. Сб. докл. и ст. научн.-техн. совещ. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2004. – Вып. 1. Многофункциональные комплексированные устройства и системы СВЧ- и КВЧ-диапазонов. – 176 с.: ил. 4. Игнатьев А.А., Ляшенко А.В., Костяков В.А., Кудрявцева С.П., Романченко Л.А., Сотов Л.С., Страхова Л.Л., Хвалин А.Л. Отечественные и зарубежные патенты по транзисторам, магнитотранзисторам и ЖИГ-генераторам за 1992–2003 годы. // Гетеромагнитная микроэлектроника. Сб. докл. и ст. научн.-техн. совещ. – Саратов.: Изд-во Саратовского государственного ун-та., 2004. – Вып. 1. Многофункциональные комплексированные устройства и системы СВЧ- и КВЧдиапазонов. – 165-173с. 5. Кудрявцева С.П., Романченко Л.А., Страхова Л.Л., Сотов Л.С., Маслов А.А. Анализ патентной информации характеристик магнитометрических датчиков из магниторезистивных и полупроводниковых материалов, датчикам генераторного типа, микрорезонаторным датчикам и магнитометрам на их основе. // Гетеромагнитная микроэлектроника. Сб. докл. И ст. II и III научн.техн. совещ. / Под ред. Проф. А.А.Игнатьева. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2005. – Вып. 2. Методы проектирования магнитоэлектронных устройств. – 196 с.: ил. 6. Куликов М.Н., Романченко Л.А. Определение магнитного поля Земли магнитометрическим датчиком при вращении его на углы, кратные 900. // Гетеромагнитная микроэлектроника. Сб. докл. И ст. II и III научн.техн. совещ./Под ред. Проф. А.А.Игнатьева. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2005. – Вып. 2. Методы проектирования магнитоэлектронных устройств. – 196 с. 7. А.А.Игнатьев, М.Н.Куликов, А.В. Ляшенко, Л.А. Романченко, А.А.Солопов. Устройство для измерения магнитных полей. Приор. № 2007125198 от 03.07.2007. 8. М.Н.Куликов, Л.А.Романченко. Подавление быстропеременных магнитных полей в устройствах (системах) измерения слабых магнитных полей. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. №5, 2007г., с.43–46. 9. Романченко Л.А., Куликов М.Н., Игнатьев А.А., Ляшенко А.В. Подавление быстропеременных магнитных помех в датчиках магнитного поля. // Датчики и системы -2006. Сб. трудов Всероссийской научно-практической конференции «Создание и развитие датчиков для систем измерения, контроля, управления и диагностики» (Россия, г.Москва, 30-31 мая 2006г.)/Пенза: ФНПЦ ФГУП «НИИ физических измерений», 2006г. – 404с. ISBN 5-9900222-6-3. 1 6 17 1 7