CS218213B1 - Měřicí obvod napájecího proudu geoelektrického vysílače - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je měřicí obvod napájecího proudu geoelektrického vysílače. Týká se oboru geofyziky a řeší problém měření špičkové hodnoty napájecího proudu vysílače a způsob napájení měřicího operačního zesilovače. Podstatou vynálezu je zapojení vzorkovacího odporu a sériové kombinace paměťového kondenzátorů se vzorkovačem mezi napájecí zdroj a střední vývod transformátorového souměrného vinutí, z něhož je napájen i operační zesilovač. Využití vynálezu přichází v úvahu především při geoelektrickém průzkumu.

Description

' Vynález se týká měřicího obvodu napájecího proudu geoelektrického vysílače se stejnosměrným měničem opatřeným souměrným vinutím, zdrojem a budičem. Řeší problém měření špičkové hodnoty napájecího proudu geoelektrického vysílače a způsob napájení měřicího operačního zesilovače.

Je známý měřicí obvod napájecího proudu geoelektrického vysílače, který měří střední hodnotu napájecího proudu pomocí bipolárního tranzistoru, zapojeného· bází a emitorem paralelně ke vzorkovacímu odporu v obvodu napájecího proudu. Hlavní nevýhodou známého měřicího obvodu je jeho výrazná nelinearita, způsobená napěťovým posunem přechodu báze—emitor. Tento posun nelze bez použití pomocného zdroje kompenzovat. Proto je známý měřicí obvod citlivý až pro signály s přibližnou úrovní vyšší než 400 mV, což má u geoelektrických vysílačů s velkým výkonem nevýhodu, projevující se značnou energetickou ztrátou na vzorkovacím odporu. Další jeho nevýhodou je měření střední hodnoty napájecího proudu, která zvláště u geoelektrického vysílače, opatřeného prostředky pro· řízení střídy buzení měniče, není veličinou reprezentující jeho skutečné zatížení. Nelze vyloučit přetěžování geoelektrického vysílače, které značně snižuje jeho· životnost.

Je také známý měřicí obvod napájecího proudu geoelektrického vysílače, který měří špičkovou hodnotu proudu pomocí Hallovy sondy a soustavy tří operačních zesilovačů. Řešení je složité a nákladné. Výstupní veličina má navíc velké zvlnění, které značně komplikuje sestavu návazných obvodů, zejména derivačních rychlostních ochran obsluhy vysílače.

Uvedené nevýhody odstraňuje měřicí obvod napájecího proudu geoelektrického vysílače, jehož součástí je budič, připojený k prvému a druhému krajnímu vývodu transformátorového souměrného vinutí a k prvé zdrojové svorce napájecího zdroje, jehož druhá zdrojová svorka je spojena se středním vývodem transformátorového souměrného vinutí podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi druhou zdrojovou svorku napájecího zdroje a střední vývod transformátorového souměrného vinutí je zapojen vzorkovací odpor a sériová kombinace paměťového kondenzátorů se vzorkovačem, spřaženým s budičem, přitom paměťový kondenzátor je připojen mezi vstupní svorku a společnou svorku operačního zesilovače.

- Napájení operačního zesilovače lze podstatně zjednodušit, má-li operační zesilovač prvou napájecí větev připojenou přes filtr a prvý usměrňovač k prvému krajnímu vývodu transformátorového souměrného vinutí a druhou napájecí větev k prvé zdrojové svorce napájecího zdroje.

Vyšší spolehlivosti měřicího obvodu a menšího zvlnění napájecího proudu operačního zesilovače se dosáhne, když transformátorové souměrné vinutí je druhým kraj4 ním vývodem připojeno přes druhý usměrňovač k prvé napájecí větvi operačního zesilovače mezi prvý usměrňovač a filtr.

'Výhodou měřicího obvodu napájecího¹ proudu geoelektrického vysílače podle vynálezu je linearita, vysoká citlivost a možnost měřit špičkovou hodnotu napájecího' proudu. Linearity měřicího obvodu lze s výhodou využít při indikaci náhlých změn napájecího proudu a realizovat tím ochranné Obvody působící v širokém rozmezí zatížení geoelektrického vysílače. Vlivem vysoké citlivosti měřicího obvodu lze snížit výkonové ztráty a rozměry vzorkovacího odporu. Měření špičkové hodnoty napájecího proudu umožňuje předejít přetížení geoelektrického vysílače jeho včasným ručním nebo automatickým vypnutím. Napájením operačního zesilovače ž krajních vývodů transformátorového· souměrného vinutí se ušetří jedno pomocné vinutí.

Konkrétní příklad zapojení měřicího obvodu napájecího proudu geoelektrického vysílače podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, kde je nakresleno jeho základní blokové schéma.

Součástí měřicího obvodu napájecího proudu geoelektrického vysílače podle vynálezu je budič 1, připojený jednak k prvému krajnímu vývodu Sak druhému krajnímu vývodu 6 transformátorového souměrného vinutí 15, jednak k prvé zdrojové svorce 16 napájecího zdroje 2, jehož druhá zdrojová svorka 17 je spojena přes vzorkovací odpor 3 se středním vývodem 4 transformátorového souměrného vinutí 15. Paralelně ke vzorkovacímu odporu 3 je připojena sériová kombinace vzorkovače 10, elektricky spřaženého s budičem 1, a paměťového kondenzátoru 11, který je zapojen mezi vstupní svorku 18 a společnou svorku 19 operačního zesilovače 12. Prvá napájecí větev 13 operačního zesilovače 12 je spojena přes filtr 9 a prvý usměrňovač 7 s prvným krajním vývodem 5 transformátorového souměrného vinutí 15 a přes tentýž filtr 9 a druhý usměrňovač 8 s druhým krajním vývodem 6 transformátorového souměrného vinutí 15. Druhá napájecí větev 14 'Operačního zesilovače 12 je zapojena na prvou zdrojovou svorku 16 napájecího zdroje 2.

Budič 1 periodicky připojuje napájecí zdroj 2 k transformátorovému souměrnému vinutí 15 takovým způsobem, že během prvního intervalu spojí prvý krajní vývod 5 s prvou zdrojovou svorkou 16, během druhého intervalu jej odpojí, v třetím intervalu spojí druhý krajní vývod 6 s prvou zdrojovou svorkou 16 a během čtvrtého intervalu jej odpojí. Sekvence čtyř intervalů se periodicky opakuje, takže na vzorkovacím odporu 3 vzniká periodický sled pulsů napětí téže polarity, jejichž amplituda je úměrná napájecímu proudu, protékajícímu z napájecího zdroje 2 přes vzorkovací odpor 3 do Itransformíátorcvého souměrného vinutí 15. Během prvního a třetího intervalu je vzor218 kováč 10 sepnut, během druhého a čtvrtého intervalu je rozpojen. Na paměťovém kondenzátoru 11 se ustálí napětí úměrné špičkové hodnotě napájecího proudu. Toto napětí se zesiluje pomocí operačního zesilovače 12, čímž se dosáhne linearity a vysoké citlivosti měřicího obvodu podle vynálezu. Transformátorové souměrné vinutí 15 působí při periodické činnosti budiče 1 jako autotransformátor. Vlivem toho n,a prvním krajním vývodu 5 během třetího intervalu a na druhém krajním vývodu 6 během prvního intervalu vzniká napětí definované proti první zdrojové svorce 16, jehož

213 velikost je dvojnásobkem napětí napájecího zdroje 2. Toto napětí napájí přes prvý a druhý usměrňovač 7, 8 a filtr 9 prvou napájecí větví 13 operační zesilovač 12.

Pro jednoduchá geofyzikální měření je možno vyrábět geoelektrický vysílač se stejnosměrným měničem, obsahujícím proti přiloženému obrázku navíc sekundární vinutí s usměrňovačem a měřidlem sekundárního proudu. Takový geoelektrický vysílač má na výstup operačního zesilovače 12 připojeno buď měřidlo pro odečet špičkové hodnoty napájecího proudu, nebo samočinnou pojistku.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Měřicí obvod napájecího proudu geoelektrického vysílače, jehož součástí je budič, připojený k prvému a druhému krajnímu vývodu transformátorového souměrného vinutí a k prvé zdrojové svorce napájecího zdroje, jehož druhá zdrojová svorka je spojena se středním vývodem transformátorového souměrného vinutí, vyznačený tím, že mezi druhou zdrojovou svorku (17] napájecího zdroje (2) a střední vývod (4) transformátorového souměrného vinutí (15) je zapojen vzorkovací odpor (3) a sériová kombinace paměťového kondenzátoru (11) se vzorkovačem (10), spřaženým s budičem (1), přitom paměťový kondenzátor (11) je připojen mezi vstupní svorku (18) a společVYNÁLEZU nou svorku (19) operačního zesilovače (12).
2. 2. Měřicí obvod podle bodu 1, vyznačený tím, že operační zesilovač (12) .má prvou napájecí větev (13) připojenou přes filtr (9) a prvý usměrňovač (7) k prvému krajnímu vývodu (5) transformátorového souměrného vinutí (15) a druhou napájecí větev (14) k prvé zdrojové svorce (16) napáje čího zdroje (2).
3. 3. Měřicí obvod podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že 'transformátorové souměrné vinutí (15) je druhým krajním vývodem (6) připojeno přes druhý usměrňovač (8) k prvé napájecí větvi (13) operačního zesilovače (12) mezi prvý usměrňovač (7) a filtr (9).

   1 list výkresů