SU1628028A1 - An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters - Google Patents

An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters Download PDF

Info

Publication number
SU1628028A1
SU1628028A1 SU884434351A SU4434351A SU1628028A1 SU 1628028 A1 SU1628028 A1 SU 1628028A1 SU 884434351 A SU884434351 A SU 884434351A SU 4434351 A SU4434351 A SU 4434351A SU 1628028 A1 SU1628028 A1 SU 1628028A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
inputs
analog
input
pulse
Prior art date
Application number
SU884434351A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Рудольфович Круль
Григорий Семенович Гойхман
Original Assignee
Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат" filed Critical Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат"
Priority to SU884434351A priority Critical patent/SU1628028A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1628028A1 publication Critical patent/SU1628028A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  калибровки сейсмоприем- ников и вибропреобразователей.The invention relates to a measurement technique and can be used to calibrate seismic receivers and vibration transducers.

Цель изобретени  - повышение точности определени  степени затухани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the degree of attenuation.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  определени  степени затухани ; на фиг. 2 - временные диаграммы , иллюстрирующие работу устройства; на фиг. 3 - схема блока управлени  и вычислений.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for determining the degree of attenuation; in fig. 2 - timing diagrams illustrating the operation of the device; in fig. 3 is a block diagram of control and computing.

Устройство содержит блок 1 возбуждени  преобразовател , усилитель 2, двухвходовый аналоговый интегратор 3, состо щий из резисторов 4 и 5, интегрирующего конденсатора 6 и операционного усилител  7, компараторы 8 и 9, два разнопол рных источника 10 и 11 пороговых напр жений, RS-триггер 12, два триггера 13 и 14 синхронизации, генератор 15 импульсов , блок 16 формировани  синхроимпульсов , управл емый формирователь 17 счетных импульсов, 0 триггеры 18 и 19, импульсные ключи 20 и 21, аналоговые ключи 22 и 23, источники 24 и 25 опорного напр жени , счетчик 26 результата интегрировани  и блок 27 управлени  и вычислений, аThe device contains a converter excitation unit 1, an amplifier 2, a two-input analog integrator 3, consisting of resistors 4 and 5, an integrating capacitor 6 and an operational amplifier 7, comparators 8 and 9, two different voltage sources 10 and 11 threshold voltages 12, two timing triggers 13 and 14, pulse generator 15, clock generation unit 16, controlled pulse generator 17 counting pulses, 0 triggers 18 and 19, pulse switches 20 and 21, analog switches 22 and 23, reference sources 24 and 25 , counter 26 results ntegrirovani and control unit 27 and the computation, and

также подключаемый преобразователь 28 на базе МЭП, включающий магнитную систему 29 с посто нным магнитом и катушку 30 на упругом подвесе 31. Временные диаграммы 32, 33 и 34 соответствуют сигналам на входе и выходе устройства.Also, a converter 28 on the base of the MEP includes a magnetic system 29 with a permanent magnet and a coil 30 on an elastic suspension 31. The timing diagrams 32, 33 and 34 correspond to the input and output signals of the device.

Блок 27 управлени  и вычислений состоит из центрального процессорного устройства 35, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 36, блока 37 программной пам ти, таймера- счетчика 38, блока 39 ввода-вывода и восьмиразр дной внутренней шины 40 данных.The control and computing unit 27 consists of a central processing unit 35, a random access memory (RAM) 36, a program memory block 37, a timer counter 38, an input / output unit 39, and an eight-bit internal data bus 40.

ИспытуемЪш преобразователь 28 подключаетс  к выходу блока 1 возбуждени  и входу усилител  2, выход которого соединен с одним из входов аналогового интегратора 3. Выход интегратора 3 соединен с входами компараторов 8 и 9, вторые входы которых соединены с выходами источников 10 и 11 разнопол рных пороговых напр жений . Выходы компараторов 8 и 9 соединены с входами RS-триггера 12 и информационными входами триггеров 13 и 14 синхронизации, входы записи которых соединены с выходом генератора 15 импульсов. Выходы триггеров 13 и 14 соединены с входами блока 16 формировани  синхроимпульсов и информационными входами D-триггеров 18 и 19. Выход блока 16 соединен с входом управлени  управл емого формировател  17 счетных импульсов , счетный вход которого соединен с выходом генератора 15. Выход формировател  17 соединен с входами записи D-триггеров 18 и 19 и входами импульсных ключей 20 и 21, входы управлени  которых соединены с выходами D-триггеров 18 и 19, соединенных также с входами управлени  аналоговых ключей 22 и 23. Выходы ключей 20 и 21 соединены с входами счетчика 26, аналоговые входы ключей 22 и 23 - с выходами источников 24 и 25 опорного напр жени , а выходы ключей 22 и 23 - с вторым входом интегратора 3. Выходы счетчика 26 и RS-триггера 12 соединены с входами блока 27 управлени  и вычислений, выход которых соединен с входом блока 1 возбуждени . Вход и выходы блока 39 ввода-вывода  вл ютс  входом и выходами блока управлени  и вычисле ний. К внутренней шине 40 данныхTest converter 28 is connected to the output of excitation unit 1 and the input of amplifier 2, the output of which is connected to one of the inputs of the analog integrator 3. The output of integrator 3 is connected to the inputs of comparators 8 and 9, the second inputs of which are connected to the outputs of sources 10 and 11 of different polarity thresholds zheniy. The outputs of the Comparators 8 and 9 are connected to the inputs of the RS-flip-flop 12 and the information inputs of the trigger 13 and 14 synchronization, the recording inputs of which are connected to the output of the generator 15 pulses. The outputs of the flip-flops 13 and 14 are connected to the inputs of the sync-pulse shaping unit 16 and the information inputs of the D-flip-flops 18 and 19. The output of the block 16 is connected to the control input of the controlled shaper 17 of the counting pulses, the counting input of which is connected to the output of the generator 15. The shaper 17 output is connected to the write inputs of D-flip-flops 18 and 19 and the inputs of pulse switches 20 and 21, the control inputs of which are connected to the outputs of D-flip-flops 18 and 19, also connected to the control inputs of analog switches 22 and 23. The outputs of keys 20 and 21 are connected to the inputs of the account The key 26, the analog inputs of the keys 22 and 23 are with the outputs of the sources 24 and 25 of the reference voltage, and the outputs of the keys 22 and 23 are with the second input of the integrator 3. The outputs of the counter 26 and the RS flip-flop 12 are connected to the inputs of the control and computing unit 27, the output of which is connected to the input of the excitation unit 1. The inputs and outputs of the I / O unit 39 are the inputs and outputs of the control and computing unit. To internal data bus 40

подключены блок 39 ввода-вывода, блок 37 программной пам ти. ОЗУ 36, таймер-счетчик 38 и центральное процессорное устройство 35, выходы которого подключены к входам блока 37 программной пам ти, ОЗУ 36 и таймера-счетчика 38.an I / O unit 39, a program memory block 37 are connected. A RAM 36, a timer counter 38 and a central processing unit 35, the outputs of which are connected to the inputs of the program memory block 37, the RAM 36 and the timer counter 38.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В св зи с тем, что степень затухани  преобразователей меньше единицы , выходной сигнал преобраэова- тел  28 после его возбуждени  представл ет затухающую синусоиду U(t) (фиг.2, временна  диаграмма 33), описываемую выражениемDue to the fact that the attenuation degree of the transducers is less than one, the output signal of the transducer body 28 after its excitation is the damped sinusoid U (t) (FIG. 2, time diagram 33), described by the expression

U(t) A-eU (t) A-e

sin J 1р we (1)sin J 1p we (1)

где А - амплитуда сигнала;where A is the signal amplitude;

С00 - частота собственных колебаний , fb степень затухани jC00 - natural frequency, fb attenuation j

t - текущее врем . В результате интегрировани  на выходе интегратора формируетс  сигнал 34, описываемый выражениемt is the current time. As a result of the integration, a signal 34 is generated at the output of the integrator, described by the expression

30thirty

и„)п  and „) n

-|2.- | 2.

1 one

( Jl -P2 (Jl -P2

СОЛ t + arc sinSOL t + arc sin

infi),infi),

(2)(2)

где (Un)n - предельное значение напр жени  на выходе интегратора .where (Un) n is the limit value of the voltage at the integrator output.

Максимальное значение Uh(t) достигаетс , как следует из (1), приThe maximum value of Uh (t) is reached, as follows from (1), with

t t

ffff

(3)(3)

ф -|i U)0f - | i U) 0

45 Таким образом, максимальное значение сигнала на выходе интегратора достигает значени 45 Thus, the maximum value of the signal at the integrator output reaches the value

5050

(Un)n(1 + e(Un) n (1 + e

в момент перехода через нуль первой полуволны сигнала на выходе сейсмо- приемника. При этом (Un)n как следует из (2), соответствует установившемус  значению на выходе интегратора после завершени  переходных процессов в механической системе сейсмоприемника.at the moment of zero crossing of the first half-wave of the signal at the output of the seismic receiver. In this case, (Un) n, as follows from (2), corresponds to the steady-state value at the integrator output after completion of transients in the mechanical system of the seismic receiver.

Тй.едовательно, величина степени затухани  Ь согласно (4) определ етс  какTherefore, the degree of attenuation b according to (4) is defined as

1 one

РR

(5)(five)

NN

VV

lnl((U,,)m/(B)n)-l +lnl ((u ,,) m / (b) n) -l +

Измерение исходных параметров (U,,) ю 3 и (Un)n обеспечиваетс  следующим образом .The measurement of the initial parameters (U ,,) o 3 and (Un) n is provided as follows.

По команде Запуск блок 27 управлени  и вычислений с помощью блока 1 возбуждени  сейсмоприемника ВВС осу- 15 ществл ет возбуждение преобразовател  28 стабильным посто нным током. После успокоени  механической систе- мы преобразовател  28 прекращаетс  импульс возбуждающего тока 32 и на- 0 чинаетс  процесс интегрировани  выходного сигнала катушки 30.On a command to start, the control and computation unit 27, using an air force receiver excitation unit 1, performs a constant direct current drive 28. After the mechanical system of the converter 28 is calmed down, the pulse of the exciting current 32 stops and the integration process of the output signal of the coil 30 begins.

Цифровой интегратор работает следующим образом.Digital integrator works as follows.

Один из входов интегратора 3 (со- 25 противление 5) всегда подключен к источнику преобразуемого напр жени . По достижении выходным напр жением интегратора 3 определенного значени , определ емого блоком 10 30 или 11, срабатывает компаратор 8 или 9 в зависимости от пол рности измер емого напр жени . Далее преобразование осуществл етс  в одном из двух идентичных направлений. С помощью D-триггера 13 или 14 осуществл етс  временна  прив зка момента срабатывани  одного из компараторов 8 и 9 с тактовой частотой генератора 15 импульсов. Одновременно управл емый генератор 17 импульсов формирует импульсы стабильной длительности с помощью формировател  16 синхроимпульсов при каждом срабатывании одного из D-триггеров 13 и 14. В результате на выходе D-триггера 18 или 19 по вл ютс  импульсы стабильной длительности, которые управл ют ключом 22 или 23, подключающим на второй: вход интегратора 3 опорное напр жение, пол рность которого противоположна пол рности преобразуемого напр жени  и которое разр жает интегрирующую емкость 6.One of the inputs of the integrator 3 (resistance 5) is always connected to the source of the voltage being converted. When the output voltage of the integrator 3 reaches a certain value determined by the block 10 30 or 11, the comparator 8 or 9 is triggered, depending on the polarity of the measured voltage. The transformation is then carried out in one of two identical directions. Using the D-flip-flop 13 or 14, the timing of the operation of one of the comparators 8 and 9 with a clock frequency of 15 pulses is implemented. At the same time, a controlled pulse generator 17 generates pulses of stable duration using a clock generator 16 clock pulses at each response of one of the D-flip-flops 13 and 14. As a result, at the output of the D-flip-flop 18 or 19, pulses of a stable duration appear that control the key 22 or 23 connecting to the second: the integrator input 3 is a reference voltage, the polarity of which is opposite to the polarity of the voltage being converted and which discharges the integration capacitance 6.

Работа преобразовател  напр жение - частоте описываетс  соотношениемThe operation of the voltage converter - the frequency is described by the relation

но по то но об же с  опbut for something but about the same with op

8 де пр в 8 de pr in

3535

4040

во ва 1прin va 1pr

не ни уп хо во сл ет nor yo ho

дс пу пр по вы фоds pu pr by you pho

5о ва ра во одн5o vara pa one

рой нос зат носswarm nose

KU,tnKU, tn

(ких - и(and

onon

)tc О,) tc Oh,

де U и Ude u and u

onon

3 3

(6((6 (

иand

КTO

следует, f 1follows f 1

-соответственно преобразуемое И опорное напр жени ;- Respectively transformable and reference stresses;

-соответственно врем  интегрировани - according to the integration time

UX и х - иоп ,Ux and x - iop,

-коэффициент усилени  усилител  2.-amp gain amplifier 2.

чтоwhat

+ t.+ t.

(7)(7)

5 0 50

5 0 50

Таким образом, на выходе импульсного ключа 20 или 21 формируетс  последовательность импульсов, частота которых пропорциональна входному напр жению Ux. Коэффициент преобразовани  преобразовател  напр жение - частота К/и„п- t, с , определени  степени затухани .Thus, at the output of the pulse key 20 or 21, a sequence of pulses is formed whose frequency is proportional to the input voltage Ux. The conversion factor of the voltage converter is the frequency of K / and p-t, s, determining the degree of attenuation.

Уровни срабатывани  компараторов 8 и 9 задаютс  напр жени ми на выходе источников 10 и 11 пороговых напр жений , величина которых задаетс  в пределах (0,6-1 )Uon t л. Это позJOP- uc выбирает- исход  из необходимой точностиThe trigger levels of the comparators 8 and 9 are set by voltages at the output of the sources 10 and 11 of the threshold voltages, the magnitude of which is set within (0.6-1) Uon t l. This posOP-uc selects from the required accuracy.

5five

00

on 1 сon 1 s

вол ет свести погрешность интегрировани  первой полуволны к величине 12 квантов (импульсов) и учесть ее при вычислении по формуле (5).It reduces the integration error of the first half-wave to the value of 12 quanta (pulses) and takes it into account when calculating using formula (5).

Триггер 12 срабатывает при изменении пол рности входного напр жени  и сигнализирует об этом блоку 27 управлени  и вычислении, что необходимо дл  измерени  первого пикового значени  интеграла отклика после возбуждени  преобразовател  28. Реверсивный счетчик осуществл ет алгебраическое суммирование имс пульсов, поступающих в него через пр мой и инверсный входы. Результат подсчета поступает в блок 27, где вычисл етс  степень затухани  по формуле (5).The trigger 12 is triggered by changing the polarity of the input voltage and signals this control unit 27 and calculating what is needed to measure the first peak value of the response integral after energizing the converter 28. The up / down counter performs algebraic summation of pulses entering it through direct and inverse inputs. The result of the calculation goes to block 27, where the attenuation degree is calculated using the formula (5).

о Блок 1 возбуждени  преобразова- вател  28 представл ет собой генератор стабильного тока, позвол ющий возбужать сейсмоприемник током как одного, таки другого направлени .The excitation unit 1 of converter 28 is a stable current generator, which makes it possible to excite a seismic receiver with current as one direction of the other.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает повышение точности определени  значени  степени затухани  путем исключени  погрешностей , присущих аналоговым интеграторам при длительном времени интегрировани . Кроме того, решейа задача аналого-частотно преобразовани  переменного сигнала и выделени  экстремальных значений результата интегрировани .The use of the proposed device provides an increase in the accuracy of determining the value of the attenuation degree by eliminating the errors inherent in analog integrators with a long integration time. In addition, the solution is the analog-to-frequency conversion of the variable signal and the selection of the extreme values of the integration result.

Claims (1)

Формула изобретеныFormula invented Устройство дл  определени  степени затухани  измерительных магнитол электрических преобразователей, содержащее последовательно соединенные блок возбуждени , усилитель, цифровой интегратор на базе преобразовател  напр жение - частота и счетчики, а также блок управлени  и вычислений, при этом преобразователь напр жение - частота содержит двухвходовый аналоговый интегратор, компаратор, D-триггер, генератор счетных импульсов , импульсный ключ, аналоговый ключ соединенный с источником опорного напр жени  и интегратором, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены второй компаратор, два разно- пол рных источника пороговых напр жений . RS-триггер, первый и второй триггеры синхронизации, блок формировани  синхроимпульсов, второй счетчик , второй D-триггер, второй импульс ный ключ, второй аналоговый ключ, второй источник опорного напр жени ,A device for determining the attenuation degree of measuring recorders of electrical converters, comprising a series-connected excitation unit, an amplifier, a digital integrator based on a voltage-frequency converter and counters, and a control and calculation unit, while the voltage-frequency converter contains a two-input analog integrator, comparator , D-flip-flop, counting pulse generator, pulse switch, analog switch connected to reference voltage source and integrator, different Note that, in order to improve the measurement accuracy, a second comparator was introduced into it, two different sources of threshold voltages. RS trigger, first and second synchronization triggers, sync pulse shaping unit, second counter, second D-trigger, second pulse key, second analog key, second reference voltage source, при этом выход аналогового интегратора соединен с одним из двух входов каж- дого компаратора,другие входы которых раздельно соединены с выходами источников пороговых напр жений, а выход каждого из компараторов соединен с входами установки RS-триггера и информационным входом одного из тригIQ геров синхронизации, входы записиthe output of the analog integrator is connected to one of the two inputs of each comparator, the other inputs of which are separately connected to the outputs of the threshold voltage sources, and the output of each of the comparators is connected to the inputs of the RS-trigger setup and the information input of one of the trigger sync trigger inputs records i которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы триггеров синхронизации соединены с входами блока формировани  синхроимпульсов, а такжеi which are connected to the output of the pulse generator, and the outputs of the synchronization triggers are connected to the inputs of the sync pulse shaping unit, as well as 5 раздельно соединены с D-входами обоих D-триггеров, выход блока формировани  синхроимпульсов соединен с входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом гене0 ратора импульсов, а выход - с входами записи D-триггеров и входами импульсных ключей, входы управлени  последних, а также аналоговых ключей соединены раздельно с выходами5 are separately connected to the D-inputs of both D-flip-flops, the output of the sync pulse shaping unit is connected to the reset input of the second counter, the counting input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output to the write inputs of the D-flip-flops and the inputs of the pulse keys, the control inputs of the latter , as well as analog keys are connected separately to the outputs 25 D-триггеров, выходы импульсных ключей соединены с соответствующим счетным входом счетчика, выход второго источника опорного напр жени  соединен с аналоговым входом второго ана30 логового ключа, выход которого соединен с выходом первого аналогового ключа, при этом выход RS-триггера, как и выходы счетчика и вход блока возбуждени  преобразователей, соеди35 нен с блоком управлени  и вычислений.25 D-flip-flops, pulse key outputs are connected to the corresponding counting counter input, the output of the second reference voltage source is connected to the analog input of the second analog key, the output of which is connected to the output of the first analog key, and the RS trigger output, as well as the counter outputs and an input to the drive converter unit, connected to the control and calculation unit.
SU884434351A 1988-06-01 1988-06-01 An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters SU1628028A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884434351A SU1628028A1 (en) 1988-06-01 1988-06-01 An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884434351A SU1628028A1 (en) 1988-06-01 1988-06-01 An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1628028A1 true SU1628028A1 (en) 1991-02-15

Family

ID=21378747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884434351A SU1628028A1 (en) 1988-06-01 1988-06-01 An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1628028A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4043175, кл. G 01 V 13/00, 1975. Авторское свидетельство СССР № 1548766, кл. G 01 V 13/00, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06501541A (en) Low power magnetostrictive sensor
SU1628028A1 (en) An apparatus for determining a degree of attenuation of measuring magnetic electrical converters
KR100787789B1 (en) Method and apparatus of producing a digital depiction of a signal
SU1543456A1 (en) Device for measuring parameters of magnetic record apparatus
SU1154561A1 (en) Device for exciting continuous vibrations of string
RU2205446C2 (en) Capacitive differential transmitter signal digitizer
RU2263300C1 (en) Device for measuring cutting tool wear
SU1093961A1 (en) Device for inspecting ferromagnetic articles
SU496504A1 (en) Device for recording power frequency in power systems
SU1642258A1 (en) Method for determination of natural oscillations of a balance with magnetoelectric balancing
SU1166146A1 (en) Logarithmic function generator
SU842882A1 (en) Device for monitoring machine operating modes
SU1580283A1 (en) Digital ohmmeter
SU1275486A1 (en) Generator of periodic oscillations for controlling electrodynamic testing machine
SU1368819A2 (en) Device for recording and determining parameters of pulse signals
SU1479886A1 (en) Method and apparatus for determining active and reactive power
SU1610432A1 (en) Apparatus for checking quality of materials by total value of signals of acoustic emission
SU1418668A1 (en) Vibration testing bench
SU1712928A1 (en) Device for determining coil position in dynamic geophone
SU760181A1 (en) Tape recorder parameter measuring device
RU1777108C (en) Method of and device for determining parameters of electromechanical converter
RU1805295C (en) Vibration-test facility for revolving wheels and disks
SU1559301A1 (en) Energy meter
SU1406533A1 (en) Device for monitoring shape of single electric signals
SU1093992A1 (en) Automatic device for measuring capacity and loss angle tangent