HU185100B

HU185100B - Circuit arrangement for converting frquency, preferably for geophysical resistance-profiling apparatus

Info

Publication number: HU185100B
Application number: HU143382A
Authority: HU
Inventors: Lajos Bella; Lajosne Bella; Bela Kadinger; Sandor Toth
Original assignee: Mueszeripari Kutato Intezet
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1984-11-28

Abstract

A találmány különösen a geofizikai ellenállásszelvényezö berendezések esetében a mért információ felszínre juttatására és feldolgozására a legkedvezőbb vivőfrekvencia előállítását teszi lehetővé, az információ keletkezési formájában fennálló vivőfrekvenciától függetlenül oly módon, hogy kapcsolható fázisfordítót tartalmaz, melynek analóg bemenetére az átalakítandó jelet adó forrás csatlakozik, valamint tartalmaz egy KIZÁRÓ VAGY kaput, amelynek kimenete a kapcsolható fázisfordító kapcsoló bemenetéhez csatlakozik, továbbá a KIZÁRÓ VAGY kapu egyik bemenetére a kívánt új frekvenciájú négyszög alakú vezérlőjelet szolgáltató forrás, ugyanakkor a másik bemenetére az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú és vele merev fázískapcsolatban levő négyszögjelet adó forrás csatlakozik. lábra -1-In particular, in the case of geophysical resistance gauging equipment, the invention enables the generation of the most favorable carrier frequency for the surface propagation and processing of the measured information, irrespective of the carrier frequency in the form of the information, by means of a switchable phase inverter, the analogue input of which is coupled to the signal to be converted and includes a EXCLUSIVE OR gate, the output of which is connected to the input of the switchable phase inverter switch, and the source of the desired new frequency rectangular control signal to one of the inputs of the EXCLUSIVE OR gate, while the source of the other input is a rectangular signal with the same frequency and a rigid phase connection with the signal to be converted. to the feet -1-

Description

Geofizikai mérések során, így az ellenállásszelvényezésnél is a különböző mérési információk felszínre juttatásának egyik lehetséges módja, hogy azokat különböző frekvenciájú hordozó modulációja tartalmazza. A módszer alkalmazásra kerül a szondát a felszíni berendezéssel összekötő kábel érszámaínak csökkentésére, illetve egy-egy éren több információ közvetítésére, valamint a kábelereken haladó különböző mérési információk (csatornák) közötti úgynevezett áthallások csökkentésére.In geophysical measurements, such as resistance gauging, one possible way to bring different measurement information to the surface is to include it in carrier modulation at different frequencies. The method is used to reduce the number of cores in the cable that connects the probe to the surface device, and to transmit more information on each vessel, and to reduce the so-called crosstalk between the different measurement information (channels) on the cable vessels.

Jelen találmány szempontjából egy vivő hullámalak frekvenciája alatt általában annak alapfrekvenciáját értjük, melyhez képest a moduláció oldalsávokban jelenik meg. Továbbá, a híradástechnikai alkalmazásokkal szemben általában megengedett, hogy az ilyen hordozójelek - különösen a hosszú kábel torzító hatása folytán — az ideális jelalaktól eltérjenek.For purposes of the present invention, the frequency of a carrier waveform is generally understood to be the base frequency with respect to which modulation appears in the sidebands. In addition, in communications applications, it is generally permissible for such carrier signals to deviate from ideal signals, particularly due to the distortion effect of the long cable.

Ismeretes - például a 154144 lajtsromszámú magyar szabadalmi leírásból — olyan megoldás, melynél a vizsgálandó kőzetbe négyszög hullámalaknak megfelelő mérőáramot vezetnek, és az egyes információkhoz az eltérő vivőfrekvenciákat azáltal rendelik hozzá, hogy az információk keletkezési helyén szűrőket kapcsolnak sorba, amely szűrők a négyszög hullámalak más-más felharmonikusára vannak hangolva. A különböző frekvenciák ilyen úton történő előállításának azonban hátránya, hogy nagymértékben függ a mérőáram felharmonikus tartalmától, amely az előzőekben mondottak szerint mindig eltér az ideális négyszögalaktól, ezért különösen a magasabb felharmonikusok amplitúdója bizonytalan, és így mérési hibák fonása lehet. További hátrány, hogy a négyszögjel spektrumának ismeretes összetétele miatt a szomszédos felharmonikusok az alapfrekvencia kétszeresének megfelelő távolságra vannak egymástól, így gyorsan növekednek, ezért ez a módszer a kábelen átvihető frekvenciasáv közismert korlátozottságai miatt önmagát behatárolja.It is known, for example from Hungarian Patent No. 154144, to provide a measuring current corresponding to a rectangular waveform into the rock to be examined and to assign different carrier frequencies to each information by applying filters at the source of the information to other waveforms. they are tuned for another harmonic. However, the disadvantage of generating different frequencies in this way is that it is highly dependent on the harmonic content of the measuring current, which, as stated above, is always different from the ideal rectangle, and therefore the amplitude of the higher harmonics in particular is uncertain. A further disadvantage is that due to the known composition of the quadrature spectrum, the adjacent harmonics are spaced twice as much as the base frequency, so that they grow rapidly, and this method limits itself due to the well-known limitations of the frequency band transmitted by cable.

A különböző frekvenciájú hordozók előállításának másik lehetséges megoldása a demodulátor-modulátor kombinációk alkalmazása. Az elektrokémiai hatások kiküszöbölése érdekében a geofizikai mérések jelentős részénél a mérést váltakozó feszültséggel végezzük, így az elektródáknál a kőzet hatásától függő amplitúdójú váltakozó jel demodulálására is szükség van ahhoz, hogy a demodulált jellel egy alkalmas modulátort vezérelve más frekvenciájú vivőhullámra vigyük át az információt. Az ilyen típusú megoldások azonban rendkívül bonyolultak, és ismerve azt, hogy a lyukba leengedett szonda magas hőmérsékleti hatásoknak van kitéve, a megfelelő stabilitás biztosítása is nehézségekbe ütközik.Another possible solution for producing carriers of different frequencies is the use of demodulator-modulator combinations. In order to eliminate electrochemical effects, most geophysical measurements are carried out with alternating voltages, so that the electrodes also require demodulation of a rock-dependent amplitude signal in order to transfer a suitable modulator to a different modulator to control the demodulated signal. However, this type of solution is extremely complex and given the high temperature effects of the probe being lowered into the hole, it is also difficult to ensure proper stability.

Ugyancsak ismeretes, hogy egy adott vivő frekvenciájú jelet keveréssel más vivőfrekvenciájú jellé lehet átalakítani. Az ilyen általában transzponálásnak nevezett kevercs megoldások jellemzője a keveréshez szükséges analóg szorzó áramköri kapcsolás; továbbá — minthogy ily módon két hordozó keletkezik, melyek közül csak az egyik kerül felhasználásra - a szorzó kimenetéhez csatlakoztatott szűrőáramkör. így szintén eléggé bonyolult áramköri felépítés adódik, és a sok analóg elem miatt a stabilitás megoldása nehézségekbe ütközik.It is also known that a signal at a given carrier frequency can be converted to a signal at another carrier frequency by mixing. Such mixing solutions, commonly referred to as transposition, are characterized by analog multiplier circuitry required for mixing; and, since two media are thus formed, only one of which is used, a filter circuit connected to the output of the multiplier. This also results in a rather complex circuit structure and the difficulty of solving stability due to the large number of analog elements.

Mindhárom érintett megoldásnál szükség van analóg szűrőkre, amelyekkel szemben — különösen az úgynevezett irányított áramterű megoldásoknál - igen nagy követelményeket kell támasztani, különben a csatorna áthallás meghamisítaná a mérést igen fontos mérési tarto2 «lányokban. Tájékoztatásul említsük meg, hogy a már idézett 154144 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban 40 dB csillapítást írnak elő a szomszédos frekvenciákra. Tekintettel arra, hogy általában néhányszor 0 Hz (pl. 20...80 Hz) frekvenciák használatosak a hosszú kábelek korlátozó hatásai miatt, ezért nagy időállandójú kapcsolásokat kell felhasználni, melyek elemeinek, elsősorban kondenzátorainak üzemeltetése a mai kutatási mélységekre jellemző 100 °C feletti hőmérsékleteken további gondot okoz.All three of the solutions involved require analog filters which are very demanding, especially for so-called directional current solutions, otherwise channel crosstalk would falsify measurement in very important measuring holders. As an indication, the cited Hungarian Patent No. 154144 provides for a 40 dB attenuation for adjacent frequencies. Given that frequencies of 0 Hz (eg 20 ... 80 Hz) are usually used several times due to the limiting effects of long cables, it is necessary to use high time constant circuits whose elements, especially capacitors, operate at temperatures above 100 ° C causing further trouble.

Célul tűztük ki olyan - szondában üzemeltethető felépítésű - kapcsolás kifejlesztését, amely az információ felszínre juttatására és feldolgozására a legkedvezőbb ávőfrekvencia előállítását teszi lehetővé, az információ keletkezési formájában fennálló vivőfrekvenciától függetlenül.It is an object of the present invention to provide a probe-operable circuit that enables the generation and processing of information at the most favorable bandwidth, irrespective of the carrier frequency in which the information is generated.

Találmányunknak alapja az a felismerés, hogy az előbbiekben vázolt hátrányok, például a nagy kapacitást igénylő és értékükkel az információ mennyiségi jellemzőiét döntően befolyásoló szelektív és aluláteresztő szűrők azáltal küszöbölhetők ki, hogy 3 frekvenciaátalakító kapcsolható fázisfordítót tartalmaz, melynek analóg bemenetére az átalakítandó jelet adó forrás csatlakozik, továbbá tartalmaz egy KIZÁRÓ VAGY kaput, melynek kimenete a kapcsolható fázisfordító kapcsoló bemenetéhez csatlakozik, továbbá a KIZÁRÓ VAGY kapu egyik bemenetére a kívánt új frekvenciájú négyszög alakú vezérlőjelet szolgáltató forrás, ugyanakkor a másik bemenetére az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjelet adó forrás csatlakozik.The present invention is based on the discovery that the disadvantages outlined above, such as selective and low-pass filters requiring high capacity and having a decisive influence on the quantitative characteristics of information by their value, can be eliminated by including 3 frequency converters with switchable phase inverters further comprising a EXCLUSIVE or gate whose output is connected to an input of a switchable phase reverser switch, a source providing the desired new frequency rectangular control signal at one of the inputs of the EXCLUSIVE OR gate, while the other input has a frequency equal to and equal to join.

Találmányunk tárgyát példakénti kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesebben.The object of the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments.

Az 1. ábra a KIZÁRÓ VAGY kapu és a kapcsolható fázisfordító összekapcsolását mutatja. A jelalakokat a 2. ábrán mutatjuk be.Figure 1 illustrates the connection between the OPEN OR gate and the switchable phase inverter. The waveforms are shown in Figure 2.

A 3. ábrán az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjelet adó forrás egyik megoldása látható, a 4. ábra a kapcsolható fázisfordító egy további lehetséges felépítési módját ábrázolja.Figure 3 illustrates one embodiment of a source having a rectangular signal having the same frequency and rigid phase relationship as the signal to be converted, and Figure 4 illustrates another possible construction of the switchable phase inverter.

Az 5. ábra a geofizikai ellenállásszelvényező berendezésben mutatja a mérőfrekvencia generátor és a mérőáram generátor csatlakoztatását az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjelet adó forrás megoldására.Figure 5 illustrates the connection of a measuring frequency generator and a measuring current generator in a geophysical resistance coupling apparatus for solving a source of rectangular signal having the same frequency as the signal to be transformed and having a rigid phase connection therewith.

Amint az 1. ábrán látható, az 1 kapcsolható fázisfordító 2 analóg bemenetéhez csatlakozik az átalakítandó jelet adó 3 forrás. Az 1 kapcsolható fázisfordító 2 analóg bemenetére csatlakozó jel a 4 kimenetén attól függő polaritásban (fázisban, illetve ellenfázisban) jelenik meg, hogy az 5 kapcsoló bemenetére milyen feszültség érkezik. A 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenete csatlakozik a kapcsolható fázisforditó 5 kapcsoló bemenetéhez. A kapcsolható fázisfordító céljára például az önmagában ismert ,uA79ó típusú analóg, a KIZÁRÓ VAGY kapu céljára például a szintén önmagában ismert SN7486 típusú digitális integrált áramkör használható. Ugyanis βμΑ796 típusú integrált áramkör a híradástechnikai alkalmazások céljából elnyomott vivőjű üzemmódra szimmetrizálható, így elérhető, hogy ha a KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetén magas logikai szint van, akkor a kapcsolható fázisfortíító 4 kimenetén a jel fázisa azonos legyen a 2 analóg bemenethez vezetett jel fázisával, míg ha a 7 kimeneten az alacsony logikai szint áll elő, akkor a 4 kimeneten a pola-2185 100 ritás ellenkezőjére forduljon. A 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 8 bemenetéhez az új frekvenciájú négyszög alakú vezérlőjelet szolgáltató 9 forrást csatlakoztatjuk, ugyanakkor a másik 10 bemenetére az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú, és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjelet adó 11 forrás csatiakozik.As shown in Fig. 1, the analog input 2 of the switchable phase inverter 1 is connected to the source 3 which provides the signal to be converted. The signal connected to the analog input 2 of the switching phase inverter 1 at its output 4 is displayed in polarity (phase or counter phase) depending on the voltage applied to the input of switch 5. The output 7 of the EXCLUSIVE or gate 6 is connected to the switch 5 of the switchable phase inverter. For example, for the switching phase inverter, a known analog uA79o type is used, for example, a SN7486 digital integrated circuit, which is also known per se, for the EXCLUSIVE OR GATE. Namely, the βμΑ796 integrated circuit can be symmetric to the suppressed carrier mode for telecommunication applications, so that if there is a high logic level at the 7 outputs of the EXCLUSIVE OR gate, the phase of the signal at the 4 output of the switching phase converter is the same if output 7 has a low logic level, then output 4 should turn to the opposite of pola-2185 100 scroll. A source 9 providing a new frequency rectangular control signal is connected to the input 8 of the OUTPUT OR gate 6, while the other input 10 is connected to a source 11 having the same frequency as the signal to be converted and providing a rigid phase connection therewith.

Az előálló frekvenciaátalakító hatást a jelalakokkal kapcsolatban a 2. ábrán mutatjuk be. Az ábrán felül látható a jel az átalakítandó jel alakja. Az információt a négyszög alakú je! amplitúdója hordozza. A b jel a kívánt új frekvenciájú négyszög alakú vezérlőjel, cjel az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjel. A KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetéről a „d” jellel az 5 kapcsoló bemenetén vezérelt kapcsolható fázisfordító az a jel polaritását változtatva a 4 kimenetén az e jelet szolgáltatja. Látható, hogy az. „e” jel a vezérlő b jelnek megfelelő új frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban átló, pillanatonként az a jel burkológörbéjének megfelelő amplitúdójú jel. A 2. ábrából kitűnik a megoldásnak az a jelentős előnye, hogy a b jel új frekvenciájú négyszögjel frekvenciája és fázishelyzete tetszőleges, és információromlás nélkül bármely időpillanatban megváltoztatható. A frekvenciaátalakítás szűrőelemek nélkül valósul meg, ezért az új frekvenciájú négyszögjel felső határfrekvenciáját csak az alkalmazott alkateleniek működési sebessége korlátozza, és tetszőlegesen alacsony frekvencia is lehetséges.The resulting frequency converting effect with respect to the waveforms is shown in Figure 2. Above the figure, the signal is the shape of the signal to be converted. The information is rectangular! amplitude. The b signal is a rectangular control signal of the desired new frequency, the c signal is a rectangular signal of the same frequency as the signal to be converted and in rigid phase relationship therewith. The switchable phase inverter controlled by the "d" signal at the output of the OUT or OR gate 7, by changing the polarity of the signal, delivers the signal e at the output of switch 4. You can see that it is. The "e" signal is a signal with a new frequency corresponding to the control signal b and transverse to it in a rigid phase relationship, the amplitude corresponding to the envelope of the signal a momentarily. Figure 2 shows the significant advantage of the solution that the frequency and phase position of the new frequency rectangle b is arbitrary and can be changed at any moment without loss of information. Frequency conversion is performed without filter elements, so that the upper limit of the new frequency rectangle is limited only by the operating speed of the used antennae, and any low frequency is possible.

Találmányunk lényegét nem érinti, előnyeit nem csökkenti, hogy a megvalósításhoz alkalmazott áramköri elemeknél, például a 3 forrásnak a 2 analóg bemenethez történő csatlakoztatásakor a nemkívánatos egyenfeszültségek leválasztása érdekében, önmagában ismert áramköri hata'sú elemeket, például kondenzátort vagy transzformátort alkalmazunk, amelyek a 2. ábrán bemutatott összefüggéseket nem befolyásolják, mert amint a gyakorlatból ismeretes, értékeik úgy választhatók meg, hogy a jelalakokat legfeljebb elhanyagolhatóan torzítják, és a működést nem korlátozzák.The present invention is without prejudice to the advantages of using circuit elements known in the art, such as a capacitor or transformer, to disconnect undesired direct voltages when connecting the source 3 to the analog input 2, for example. The formulas shown in FIGS. 1 to 4 are not influenced because, as is known in the art, their values can be selected such that the signal shapes are at most negligibly distorted and operation is not limited.

Minthogy ezek találmányunknak nem lényegi részei, ezért ábráinkon ilyen kiegészítő elemeket az áttekinthetőség kedvéért nem tüntettünk fel.Since these are not essential parts of the invention, such additional elements are not shown in the figures for the sake of clarity.

A találmány szerinti megoldás egy további példaképpeni kiviteli alakját a 3 ábrán mutatjuk be. A 3. ábrán az 1. ábra megfelelő elemei ismétlődnek, továbbá a kapcsolás kiegészült a 12 komparatorral. Az átalakítandó jelet adó 3 forrást egyidejűleg az 1 kapcsolható fázisfordító 2 analóg bemenetéhez és a 12 komparátor 13 bemenetéhez csatlakoztatjuk. A komparátor a 3 forrás kimenőfeszültségének null-átmeneteit érzékelve négyszögelet szolgáltat a 14 kimenetén, mely a KIZÁRÓ VAGY kapu 10 bemenetéhez csatlakozik, és a 3 forrásnál észlelt jellel merev fáziskapcsolatban van.A further exemplary embodiment of the present invention is illustrated in Figure 3. In Figure 3, the corresponding elements of Figure 1 are repeated and the coupling 12 is completed. The source 3 to be converted is connected simultaneously to the analog input 2 of the switchable phase inverter 1 and to the input 13 of the comparator 12. The comparator, sensing the zero transitions of the output voltage of the source 3, provides a rectangle at its output 14, which is connected to the input 10 of the OR gate and is in a rigid phase relationship with the signal detected at source 3.

A találmány tárgyának további kiviteli megoldásánál a 4. ábra szerint jártunk el. A 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenete a 15 analóg kapcsolót vezérli oly módon, hogy a 7 kimeneten megjelenő magas logikai szint esetén a kapcsoló az ábrán látható kapcsolási helyzetet valósítja meg, míg ha a 7 kimeneten alacsony logikai szint van, a 15 analóg kapcsolóban a 16 bemenet a 17 kimenettel kerül összeköttetésbe, és a 18 bemeneriés a 19 kimenet közötti kapcsolat szakad meg. A 15 analóg kapcsoló 16 és 18 bemenetéihez csatlakozik az átalakítandó jelet szolgáltató 3 forrás. A 20 műveleti erősítő 21 neminvertáló bemenete a 15 analóg kapcsoló 19 kimenetéhez, továbbá a 22 invertáló bemenete a 23 ellenálláson keresztül a 15 analóg kapcsoló í 7 kimenetéhez van kap csolva. A 20 műveleti erősítő 24 kimenete a 25 ellenálláson kei észtül a 22 invertáló bemenetéhez csatlakozik, továbbá a neminvertáló bemenete a 26 ellenálláson keresztül az áramkór földeléséhez van kapcsolva. Ha a 23, 25 és 26 ellenállások értékét azonosra választjuk, akkor a 20 műveleti erősítő a 15 analóg kapcsolónak az ábrán feltüntetett állásában a 3 forrásról érkező jelet azonos fázisban továbbítja a 24 kimenő pontján, míg ha a 15 analóg kapcsoló az ellenkező állásban van vezérelve, akkor a 24 kimenő ponton a kimenő feszültség polaritása ellenkezőjére változik. Ily módon a 15 analóg kapcsoló, a 20 műveleti erősítő és a 23, 25 és 26 ellenállások alkotják a kapcsolható fázisfordító áramkört, mert a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetén előálló logikai szinttől függően átmásolják a 3 forráson mutatkozó jelet egyező vagy ellenkező polaritással a 24 kimenetre. Ez a kiviteli megoldás azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetének mindkét logikai állapota esetén null-hibátó! mentesen és torzítatlanul másolódik át a 24 kimenetre a 3 forrás jele. Ez a kiviteli megoldás nagy hőstabilitású, és több lehetőséget biztosít a műszaki kivitel és a továbbfelhasználás szempontjából.In a further embodiment of the present invention, Figure 4 is used. The output 7 of the EXCLUSIVE OR gate 6 controls the analog switch 15 such that, when the logic level is high at the output 7, the switch achieves the switching position shown in the figure, while the output 7 has a low logic level. Input 18 is connected to output 17, and connection 18 to output 19 is interrupted. Connected to the inputs 16 and 18 of the analog switch 15 are the sources 3 providing the signal to be converted. The non-inverting input 21 of the operational amplifier 20 is connected to the output 19 of the analog switch 15, and the inverter input 22 is connected via the resistor 23 to the output 7 of the analog switch 15. Output 24 of operation amplifier 20 is connected across resistor 25 to inverter input 22 and non-inverter input through resistor 26 is connected to grounding current. If the resistors 23, 25 and 26 are set to the same value, the operation amplifier 20 transmits the signal from the source 3 at the output point 24 of the analog switch 15 as shown in the figure, while the analog switch 15 is controlled in the opposite position, then at output 24 the polarity of the output voltage is reversed. In this way, the analog switch 15, the operational amplifier 20 and the resistors 23, 25 and 26 form the switchable phase reversal circuit, because depending on the logic level at the output 7 of the OR gate 6, the signal from source 3 is copied to output 24 . This embodiment has the advantage that both outputs 7 of the OUTPUT OR gate 6 have zero errors in both logic states! the source signal 3 is copied to the output 24 without distortion and without distortion. This design has a high thermal stability and offers more options for technical design and downstream use.

A találmány egy további kiviteli változatát az 5. ábrával kapcsolatban ellenállásszelvényezéshez alkalmazva ismertetjük.A further embodiment of the invention is described with reference to Figure 5, used for resistance coupling.

Az ábrán azonos számozással a 4. ábra elemei ismétlődnek, továbbá kiegészül a 27 mérőfrekvencia generátorral és a 29 mérőáram generátorral. A 27 mérőfrekvencia generátor 28 kimenete a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 10 bemenetéhez van kapcsolva, továbbá a 29 mérőáramgenerá’or 30 bemenetéhez. A 29 - egyébként önmagában ismert működésű — mérőáram generátor lényegében a 30 bemenetére érkező négyszögjellel azonos fázisú négyszögjel alakú áramot szolgáltat a 31 árambevezető elektródára. Megjegyezzük, hogy az ellenállásszelvényező módszerektől függően - találmányunk, lényege azonban nem érintve - több árambevezető (pl. mérőáram és terelőáram bevezető) elektródák lehetségesek, ennek megfelelően az áramgenerátor kimenete több elektródához csatlakozhat, illetve több áramgenerátor vezérlése történhet ugyanarról a mérőfrekvencia generátorról.With the same numbering in the figure, the elements of figure 4 are repeated, and a measuring frequency generator 27 and a measuring current generator 29 are added. The output 28 of the measuring frequency generator 27 is connected to the input 10 of the OUT or OR gate 6 and to the input 30 of the measuring current generator 29. The measuring current generator 29, which is otherwise known in its own right, supplies a rectangular current of substantially the same phase as the square signal to its input 30 to the current supply electrode 31. It will be appreciated that, depending on the resistor coupling methods, but not limited to the present invention, multiple current supply electrodes (e.g., measuring current and deflection current supply) are possible, so that the output of the current generator may be connected to multiple electrodes or controlled by multiple current generators.

A szakirodalomból ismeretes, hogy az ellenállásszelvényezés folyamán néhányszor 10 Hz frekvenciáknál az áramgenerátor(ok) útján a kőzetbe juttatott jel gyakorlatilag Ohmikus, azaz amplitúdóját változtatva, de fázis- és jelalakját megtartva jut el az érzékelő elektródához (elektródákhoz). Egy érzékelő elektródát - esetleg alkalmas csatolóelemeken keresztül - csatlakoztatva a 3 forráshoz, az itt rendelkezésre álló jel a találmányunk szerinti merev fáziskapcsolatban van a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 10 bemenetére a mérőfrekvencia generátor 28 kimenetéből csatlakoztatott jellel.It is known in the literature that the signal applied to the rock through the current generator (s) several times during resistor coupling is practically Ohmic, i.e. it changes its amplitude but retains its phase and waveform to the sensor electrode (s). Connected to the source 3 via a sensor electrode, possibly via suitable coupling elements, the signal provided here is in rigid phase connection according to the present invention to a signal 10 from the output 28 of the measuring frequency generator.

Találmányunk lényegét nem érinti, hogy a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetének melyik logikai állapotához tartozk az 1 kapcsolható fázisfordító 4 kimenetén a 2 bemenetére érkezővel azonos fázisú jel, mert a lényeg csak az, hogy az egyik logikai állapotban ez a fázis azonos, a másikban ellenkező. így annak sincs jelentősége, hogy a magas vagy az alacsony szinthez rendeljük-e az „igen” logikai jelentést, ezért a KIZÁRÓ VAGY kapuval azonos hatású egy EKVIVALENCIA vagy ANTIVALENCIA logikai kapcsolatot megvalósító kapu is.The logic state of the output 7 of the OUTPUT OR gate 6 at the output 4 of the switchable phase inverter 1 is not affected by the fact that it has the same phase signal as the input 2, since it is only that this phase is the same in one logic state; . Thus, it is irrelevant whether we assign the "yes" logical meaning to the high or low level, so a Gate with an EQUIVALENT or ANTIVALENCY logical connection has the same effect as an EXCLUSIVE or GATE.

Topábbá találmányunk lényegét nem érinti az sem, hogy a mérőáram és terelőáram bevezető elektródák táp3Furthermore, the fact that the measuring current and deflection

-3185 100-3185 100

Tálasára az általunk áramgenerátornak nevezett áramköri egység kimeneti tulajdonságai esetenként a feszültséggenerátornak vagy a kettő közötti átmenetnek felelnek meg. Továbbá, ha a mérőrendszer több érzékelő elektródát tartalmaz, úgy értelemszerűen ismételten kerülhet a találmányunk tárgyát képező megoldás alkalmazásra.In addition, the output characteristics of what we call a current generator sometimes correspond to a voltage generator or a transition between the two. Furthermore, if the measuring system includes multiple sensing electrodes, it will be understood that the present invention may be repeated.

Találmányunk további előnye, hogy az ábrákon 9 forrás frekvenciája meghatározó egyrészt a szondában egy ott elhelyezett alkalmas generátorral, de meghatározható a felszínről lejuttatott vezérlőjellel is. Ily módon lehetőség van arra - különösen a több érzékelő elektródás megoldásoknál — hogy az egyes mérési fajtákra jellemző adatokat különböző frekvenciákkal hozzuk a felszínre, illetve ezeket a frekvenciákat a felszíni eszközből vezéreljük. Ily módon lehetőség van arra is, hogy frekvenciamultiplex vagy idő-multiplex üzemmódot tetszés szerint meghatározzunk.A further advantage of the present invention is that the frequency of the 9 sources in the figures is determined by a suitable generator in the probe, but also by a control signal sent from the surface. In this way, it is possible, especially in the case of multiple sensor electrode solutions, to bring to the surface data specific to each type of measurement at different frequencies or to control these frequencies from the surface device. In this way, it is also possible to determine the frequency multiplex or time multiplex mode as desired.

Bizonyos geofizikai információk a bevezetésben említett néhányszor 10 Hz frekvenciák helyett sokkal nagyobb mérőfrekvenciákkal optimálisabban határozhatók meg. Mivel az ilyen — néhány kHz nagyságrendű — mérőáram jelek közvetlenül a felszínre kábelen nem volnának megfelelő pontossággal felhozhatók az ismeretes kábeltulajdonságok miatt, találmányunk segítségével ezek nagyon pontos átalakítása lehetséges olyan frekvenciájú jelre, amely a kábelen optimálisan továbbítható.Certain geophysical information can be determined more optimally by much higher measurement frequencies than the several times mentioned in the introduction. Because such measurement current signals, of the order of a few kHz, would not be able to reproduce directly on the cable due to the known cable properties, it is possible with the present invention to convert them very precisely to a frequency that can be optimally transmitted on the cable.

Claims

Frequency converter circuit, particularly for geophysical resistance equipment, wherein the information is transmitted by a carrier wave of a selectable frequency independent of the carrier frequency of the signal to be converted, characterized in that it comprises a switchable phase inverter (l), further comprising an exclusive OR gate (6) whose output (7) ~ s (5) CSA ¹ connected to input of the switchable phase inverter (1) coupling, and (8) the new frequency square wave of desired shape to an input of exclusive OR gate (6) the source (9) providing the signal and at the same time the other input (10) of the same frequency and

There are 5 rectangular sources (11) connected in rigid phase relationship.

An embodiment of a frequency converter circuit according to claim 1, characterized in that it comprises a comparator (12) and a source providing the signal to be converted.

10 (3) is connected to the analog input (2) of the switchable phase inverter (1) and to the input (13) of the comparator (12) and also to the output (14) of the comparator (12) to the input (10) of the OR. join.

An embodiment of the frequency converter cap according to claim 1, characterized in that it comprises an analog switch (15), an operational amplifier (20) and resistors (23), (25), (26), furthermore a ) output (7) is connected to the analog switch (15) and the source (3) providing the signal to be converted

20 analog switches (15) connected to input (16), (18), non-inverting input (21) of the operational amplifier (20) to an output (19) of analog switch (15), and inverting input (22) of the operational amplifier (20) ) is connected via a resistor (23) to the other output (17) of the analog switch (15), the output (24) of the operational amplifier (20) is connected to an inverter input (22) and a non-inverting input (21). ) is connected via a resistor (26) to ground the circuit.

An embodiment of a frequency converter circuit according to claim 3, characterized in that it comprises a measuring frequency generator (27) and a measuring current generator (29), wherein the output (28) of the measuring frequency generator (27) is an EXCLUSIVE OR gate (6). one of its inputs (10) and

It is connected to the input (30) of a measuring current generator (29), the output of the measuring current generator (29) being. connected to a current supplying electrode (31), and to an analog switch (15) input (16), (18) a source (3) providing the sensor electrode signal.