Brevet FR2086002A1 — publié le 19711231

La présente invention a pour objet un Montage destiné à déterminer les caractéristiques des magnétomètrès dans des charges utiles stabilisées par le moment cinétique, tels; qu'on les monte, par exemple, dans des engins, des fusées et des satellites;. 5 On utilise des magnétomètres pour mesurer et régler la position des charges utiles d'engins, stabilisés par le moment cinétique* Les inconvénients qu'on a rencontrée à cet égard peuvent p*endr« dans certaines circonstances une importance telle que 1* utilisation de magnétomètres dans, les charges utiles stabilisée* 10 par le moment cinétique est mise en question. Cela s * explique parle fait que, par suite du moment giratoire de la charge utile, le champ terrestre devient un champ magnétique alternatif et que, par conséquent, des courants turbulents et parasites sont induits dans les éléments métalliques des charge», qui donnent à leur tour nais» 15 sanc» à des champs magnétiques parasites. Ces champs parasites exercent une influence nuisible sur les signaux de mesure émanant du magnétomètre et il en résulte des déviations et des mesures erronées. Selon la construction de la charge utile, des champs parasites inductifs peuvent être créés, ce qui modifie à l'endroit 20 ûu magnétomètre et de sa bobine d'inductance sensiblement le champ qu'il s'agit de mesurer. La modification ou déviation peut atteindre dans ce cas une valeur égale à plusieurs diaaines de degré», ce qui est inadmissible pour la mesure et le réglage de la position. 2g L'invention se propose done la suppression des inconvé nients causés par les courants turbulent» et parasites qui faussent les valeurs mesurées par le magnétomètre, en présupposant que l'influence de ces courants p»ut être éliminée si elle est connue en fonction du moment giratoire de la charge liquide» 20 Selon l'invention ce but est atteint du fait qu'on dis pose dans un champ homogène d'un système de bobines une charge utile complète avec le magnétomètre qui y est monté, que les axes du système de bobines et du magnétomètre sont orientés parallèlement l'un par raoport à l'autre et perpendiculairenaît par rapport 35 à l'axe du moment giratoire de la charge utile, et que l'alimentation du système de bobine* se fait avec du courant alternatif, le champ magnétique alternatif ainsi crée è. la sortie du magné- BAD ORIGINAL 7V 13652 2 2086002 tomètr» fournissant un signal qui est enregistré conjointement avec le courant qui passe par les bobines. De préférence le courant alternatif est de fréquence variable. l'avantage de cette disposition réside dans le fait qu* 5 une charge utile complète avec le magnétomètre qui y est monté est introduite dans un système de bobines permettant de produira un champ magnétique homogène autour de la charge utile» l'ajustement de la position de la charge utile se faisant de sorte que les axes du a^gnétomètre et de la bobine soient orienté» parai— 10 lèlement. lorsqu'on envoie alors un courant alternatif sinusoïdal à. travers le système de bobines» on obtient comme^préS*iî?'cieaïa constante de la bobine dans la zone de la charge util» ùn champ magnétique qiii est proportionnel à. ce dernier» Simultanément un signal apparait à la sortie du magnétomètre. A partir des ampli-15 tudes des signaux d'entrée et de sortie» on peut ainsi déterminer le rapport des amplitude» et la différence de phase. Dans une forme plus perfectionnée de l'invention» on obtient grâce à la fréquence variable du courant d'alimentation de la bobine, à partir du rapport de» amplitude» et de la dif-20 férence de phase simultanés» la courb» de réponse du système entier. Cela permet d'éliminer les altérations des signaux de mesure émanant du Bagnétêmètre» et dus aux courants turbulents et parasites. Avantageusement, le courant parcourant le système de bobines est modulé par un régulateur de sorte que le champ magné-25 tique crée dans la charge utile suive sans inertie la tension de sortie du générateur de signaux. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que la courbe de réponse de. correction est dérivée des valeurs fournies par le magnétomètre et que cette courbe de réponse est mise è. profit pour corriger l'ajustement de 30 la position de la charge utile. l'invention sera expliquée avec plus de détails à 1* aide du dessin annexé qui illustre schématiquement un exemple d'exécution de l'invention, et dans lequel montrent f la fig. 1 un engin contenant un magnétomètre disposé 35 dans un système de bobines et, la fig. 2 en bas le signal d'entré» du courant des bobines et au-dessus, le signal de sortie déphasé du magnétomètre. BAD ORIGINAL 71 13652 3 2086002 La fig. 1 montre un engin 1 dans lequel est monté un magnétomètre 2, cet engin étant inséré dans un système de bobines 3* composé de quatre bobines individuelles. L'axe 4 du magnétomètre est orienté parallèlement à l'axe 5 des bobines et, d'autre part, 5 l'axe du magnétomètre 4 est perpendiculaire par rapport à l'axe 6 du moment giratoire de l'engin 1. Si le système de bobines 3 est parcouru par un courant alternatif sinusoïdal I, il est créé autour de l'sigin un champ magnétique homogène F qui est proportionnel au produit de la constante des bobines S par le courant X qui 10 passe par les bobines 3 (l1 = S.l). Par suite le signal M parait à la sortie du magnétomètre 2. À partir des amplitudes différentes du signal d'entrée et du signal de sortie, PQ et M0, qui en résultent, on obtient le rapport des amplitudes ^ ^ M0 Le dé— TT 15 phasagejfest alors la différence dans le temps entre les deux si-gmaux (voir aussi fig. 2). La fig. 2 représente les deux signaux mentionnés ci-des-dus dans le contejtte concernant la fig. 1. Le signal inférieur est le signal d'entrée avec l'amplitude F0, et au-dessus il est repré-20 senté le signal de sortie émanant du magnétomètre, signal déphasé d'une valeur égale à la différence de phase ^ et présentant 1' amplitude M0. Les deux signaux sont inscrits en fonction du temps t. Pour déterminer la oourbe de réponse du système entier, on varie la fréquence d'alimentation du courant X qui parcourt le sys-25 tème de bobines 3. La courbe de réponse résulte alors, comme il a été expliqué ci-dessus, du rapport des phases ^ m M0 e-£ différence de phase simultanés J • Pendant la prise des mesure* la fréquence du champ magnétique alternatif F créé par le courant I qui traverse les bobines, est variée pas à pas dans la gamme 30 comprise entre 0,5 e"t 20 Hz. L'enregistrement des signaux, ou autrement dit des valeurs ainsi mesurées, se fait de manière connue par un dispositif analogique ou digital. Une calculatrice (non montrée sur le dessin) tire ensuite de ces valeurs la courbe de réponse effective du ma-35 gnétomètre 2 monté dans l'engin 1 ou dans une charge utile. Les courants turbulents ou parasites provoqués par les éléments métal- BAD ORIGINAL 71 13652 4 2086002 ligues contenus dans la cliarge utile ou I ' erisia. 1 et le« dévia.txcr*s des impulsions et signaux de commande qui importent pour la Mesure et la régulation de l'assiette sont ensuite faciles à éliminer. BÂD ORIGINAL 71 13652 5 2086002 BUVKTOIOATIONS 1, Montage destiné à déterminez- les caractéristiques des n^gnéto— mètres dans des charges utiles stabilisées par le moment cinétique, tels qu'on les monte, par exemple, dans des engins, des fusées et des satellites, caractérisé en ce qu'on dispose dans 5 un champ homogène (?) d'un système de bobines (3) une charge utile (l) complète avec le magnétomètre (2) qui y est monté, que les axes (4 et 5) du système de bobines (3) et du magnétomètre (2) sont orientés parallèlement l'un par rapport à. 1' autre et perpendiculairement par rapport à l'axe (é) du mo-10 ment giratoire de la charge utile (l), et que l'alimentation du système de bobines (3) se fait avec du courant alternatif (i), le champ magnétique alternatif (l?) ainsi crée à la sortie du magnétomètre (2) fournissant un signal (m) qui est enregistré conjointement avec le courant qui passe par les bobine» 15 ( 3). 2* Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence du courant d'alimentation des bobines (3) est variable» 3» Montage selon la revendication 1 ou la revendication 2» caractérisé en ce qu'il comporte un régulateur grâce auquel le cou-2Q rant (i) et le champ magnétique (ï") crée par lui dans la charge utile (l) suivent sans inertie la tension fournie par le générateur de signaux. Montage selon l'une quelconque des revendications précédentes» caractérisé en ce que la courbe de réponse de correction est 25 dérivée des valeurs mesurées"» 5» Montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la courbe de réponse de correction est utilisée pour corriger l'ajustement de la position de la charge utile (l)»