60-летие ИЗМИРАН сектор полярных геофизических исследований встречает разработкой новой версии цифровой магнитно-вариационной станции на базе серийной разработки - ЦМВС-2/2000. В начале 80-х годов было выпущено 53 станции ЦМВС-2, которые разошлись по сети магнитных обсерваторий СССР. В настоящее время на некоторых обсерваториях эти приборы в рабочем состоянии, например в обсерватории Мыс Шмидта и на станции Мыс Каменный. Но в большинстве обсерваторий ЦМВС-2 не используются, так как электроника устарела и не имеет прямой стыковки с компьютером типа ИБМ-РС. За последние годы электроника сильно изменилась и стало возможным разработать заново блок электроники для ЦМВС-2, заметно упрощающий и улучшающий работу ЦМВС-2. На этой странице мы приводим краткие сведения о нашей разработке и рассчитываем, что сотрудники обсерваторий, где сохранились блоки ЦМВС-2, заинтересуются нашей разработкой. Мы готовы рассмотреть любые предложениями по восстановлению работы ЦМВС-2 - пишите нам почтой на адрес ИЗМИРАН или по электронной почте (zaitzev@izmiran.rssi.ru).

Станция состоит из двух основных блоков: блока кварцевых датчиков (БКД) типа ЦМВС-2 и измерительного блока (ИБ). Блок кварцевых датчиков станции и измерительный блок выполнены в виде законченных конструкций, которые связаны через соединительный кабель и могут быть разнесены на расстояние до 20 м. Общий вид ЦМВС-2/2000 приведен на фото.

Схема электроники включает фотопреобразователи, с помощью которых угол поворота зеркала вариометров преобразуется в пропорциональный ему электрический ток. Предварительные усилители обеспечивают необходимое усиление сигнала. Обратная связь по току с выходов усилителей позволяет получить необходимый динамический диапазон измерения (от минус 2000 нТл до плюс 2000 нТл). Измерительный блок состоит из блока фильтрующих усилителей, коммутатора, преобразователя “напряжение-код” (АЦП), блока управления, интерфейса с компьютером и блока питания. Для преобразования напряжения в код используется 16-разрядный АЦП типа AD7701 (ANALOG DEVICES) или его полный аналог CS5501 (CRYSTAL Semiconductor Corporation).

Технические показатели станции: потребляемая мошность по постоянному току не более 3 вт, при питпнии от сети 220 в - не более 10 вт, блок электроники сохраняет работоспособность в диапазоне температур от 0 до + 50 град. С, блок датчиков работоспособен при температуре от — 40 до + 50 град. С. Станция обеспечивает диапазон измерений вариаций магнитной индукции Вх (Н), By (D), Bz (Z) компонент полного вектора магнитного поля от минус 2000 до плюс 2000 нТл и напряжения по служебному каналу V1 от минус 2.5 до 2.5 вольт.

Абсолютная систематическая составляющая погрешности измерений по магнитной индукции в пределах +-10 нТл; среднее квадратичное отклонение случайной составляющей погрешности измерений по магнитной индукции не более 0.5 нТл; цена единицы наименьшего разряда кода цифрового отсчета АЦП не более: по магнитной индукции 0.1 нТ; по напряжению 0.1 мВ, температурный дрейф нуля каждого из кварцевых магниточувствительных элементов блока кварцевых датчиков во всем диапазоне температур в пределах +-1,5 нТл/градус.

Станция подключается к компьютеру по стыку RS-232, длина кабеля соединения до 100 м. В качестве линии связи можно использовать радиоканал - на территории ИЗМИРАН работает схема связи на базе УКВ передатчика, менее 50 мвт, с всенаправленной антенной и устойчивой связью на расстоянии не менее 500 метров. Получение осредненных минутных данных обеспечивается программным путем простым осреднением по фактическому числу отсчетов по каждому из каналов за минуту.