RU2762697C1 - Method for transmitting analog signals through a contact connector and a device for its implementation - Google Patents
Method for transmitting analog signals through a contact connector and a device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762697C1 RU2762697C1 RU2021104427A RU2021104427A RU2762697C1 RU 2762697 C1 RU2762697 C1 RU 2762697C1 RU 2021104427 A RU2021104427 A RU 2021104427A RU 2021104427 A RU2021104427 A RU 2021104427A RU 2762697 C1 RU2762697 C1 RU 2762697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connector
- output
- input
- signal
- level
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи на вход регистрирующего устройства измерительного сигнала низкого уровня постоянного тока и промышленной частоты через разъемный контактный соединитель. В частности, оно может быть использовано для передачи сигналов распределенного сейсмоприемника в составе многоканального многосекционного устройства.The proposed invention relates to measuring technology and can be used to transmit to the input of the recording device a measuring signal of a low level of direct current and industrial frequency through a detachable contact connector. In particular, it can be used to transmit signals from a distributed seismic receiver as part of a multichannel multisection device.
Известно сейсмоприемное устройство [1], содержащее пьезоэлектрический или электродинамический приемник с резистивным шунтом и дифференциальным усилителем на конце линии, подключаемым к сейсмоприемнику с помощью секционированной двухпроводной линии.Known seismic receiver [1], containing a piezoelectric or electrodynamic receiver with a resistive shunt and a differential amplifier at the end of the line, connected to the seismic receiver using a sectioned two-wire line.
Недостатком устройства является искажение сигнала низкого уровня за счет искажений на контактах межсекционных соединительных разъемов.The disadvantage of the device is the distortion of the low-level signal due to distortion on the contacts of the intersection connectors.
Известно сейсмоприемное устройство [2], содержащее распределенный пьезоэлектрический двухполюсник, резистивный шунт, операционный усилитель, охваченный частотно-избирательной обратной связью в виде резистивно-емкостного трехполюсника и двухпроводную линию связи.Known seismic device [2], containing a distributed piezoelectric two-pole, resistive shunt, operational amplifier, covered by frequency-selective feedback in the form of a resistive-capacitive three-pole and a two-wire communication line.
Недостатком устройства является искажение сигналов низкого уровня из-за ненулевого провода общей шины и потери на контактах межсекционных соединительных разъемов.The disadvantage of the device is the distortion of low-level signals due to the non-zero wire of the common bus and the loss on the contacts of the intersection connectors.
Наиболее близким решением является способ передачи сигналов, реализованный в устройстве [3]. Оно выбрано в качестве прототипа.The closest solution is the signal transmission method implemented in the device [3]. It was chosen as a prototype.
Устройство содержит распределенный пьезоэлектрический датчик, дифференциально подключенный на вход двух охваченных резистивной отрицательной обратной связью операционных усилителей, выходы которых подключены на выходные контакты разъемного соединителя.The device contains a distributed piezoelectric sensor, which is differentially connected to the input of two operational amplifiers covered by resistive negative feedback, the outputs of which are connected to the output contacts of the plug connector.
Недостатком устройства является ограничение минимального уровня через контакты соединителя сигнала датчика на уровне 1 мВ [4, 5, 6], тогда как минимальный уровень реального передаваемого сигнала может составлять менее 2 мкВ [7].The disadvantage of the device is the limitation of the minimum level through the contacts of the sensor signal connector at the level of 1 mV [4, 5, 6], while the minimum level of the real transmitted signal can be less than 2 µV [7].
Целью предполагаемого изобретения является обеспечение неискаженной передачи аналоговых сигналов датчика низкого уровня через контактный разъемный соединитель.It is an object of the contemplated invention to provide an undistorted transmission of analog signals from a low level sensor through a pin plug connector.
Цель достигается тем, что в известном способе, осуществляющем передачу сигналов датчика потребителю через разъемный соединитель, согласно заявляемому способу, сигнал датчика суммируется с опорным сигналом на передающей стороне соединителя, превышающем максимальное значение выходного сигнала датчика, с последующим вычитанием опорного сигнала на приемной стороне разъемного соединителя.The goal is achieved by the fact that in the known method, which transfers sensor signals to the consumer through the plug-in connector, according to the inventive method, the sensor signal is summed with the reference signal on the transmitting side of the connector, exceeding the maximum value of the sensor output signal, with subsequent subtraction of the reference signal on the receiving side of the plug-in connector ...
В известное устройство, содержащее последовательно включенные датчик, два дифференциально включенных операционных усилителя, каждый из которых, охвачен резистивной отрицательной обратной связью и подключенные к двум выходным линиям связи, согласно заявляемому устройству вновь введены два повторителя с высокоомным полевым входом, выход которых нагружен резистором, входы каждого соединены с выходом датчика, выход повторителей через резистивный вход подключен к инвертирующему входу дифференциально включенных двух операционных усилителей, охваченных отрицательной обратной связью, выходы которых подключены к контактам разъемного соединителя на передающей стороне устройства, каждый контакт которого на приемной стороне соединителя через входной резистор подключен на инвертирующий вход вновь введенных двух операционных усилителей, выходы которых подключены к дифференциальному входу конечного потребителя, и неинвертирующий вход которых через дополнительный контакт соединителя подключен к источнику опорного сигнала на передающей стороне, выход которого одновременно подключен на неинвертирующий вход усилителей на передающей стороне.In a known device containing a sensor connected in series, two differentially connected operational amplifiers, each of which is covered by resistive negative feedback and connected to two output communication lines, according to the claimed device, two repeaters with a high-resistance field input, the output of which is loaded with a resistor, are again introduced of each are connected to the sensor output, the output of the repeaters through a resistive input is connected to the inverting input of two differentially connected operational amplifiers covered by negative feedback, the outputs of which are connected to the contacts of the plug connector on the transmitting side of the device, each contact of which on the receiving side of the connector is connected to the inverting input of the newly introduced two operational amplifiers, the outputs of which are connected to the differential input of the final consumer, and the non-inverting input of which is connected to the source through an additional contact of the connector a reference signal on the transmitting side, the output of which is simultaneously connected to the non-inverting input of the amplifiers on the transmitting side.
Согласно заявляемому способу через контактный соединитель вместе с передачей измерительного сигнала датчика передается сигнал постоянного уровня, превышающий максимальный уровень сигнала датчика на величину, превышающую уровень контактного перехода соединителя, благодаря чему полезный сигнал передается без искажений. На принимающей стороне соединителя опорный сигнал вычитается.According to the inventive method, a constant level signal is transmitted through the contact connector together with the transmission of the sensor measuring signal, which exceeds the maximum sensor signal level by an amount exceeding the contact transition level of the connector, so that the useful signal is transmitted without distortion. On the receiving side of the connector, the reference signal is subtracted.
Таким образом, суммирование и последующее вычитание из суммарного сигнала на принимающей стороне соединителя опорного сигнала высокого уровня, обеспечивает условие неискаженной передачи измерительного сигнала на уровне 10-6 В.Thus, the summation and subsequent subtraction from the sum signal on the receiving side of the high-level reference signal connector provides a condition for undistorted transmission of the measurement signal at a level of 10 -6 V.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «новизна».Comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype allows us to conclude that it meets the "novelty" criterion.
Из патентной и научно-технической литературы неизвестны вышеуказанные отличительные признаки способа и устройства в предложенной совокупности. Таким образом, заявляемый способ передачи измерительного сигнала низкого уровня через разъемный соединитель и устройство для его осуществления удовлетворяют критерию «изобретательский уровень».The above-mentioned distinctive features of the method and device in the proposed combination are unknown from the patent and scientific and technical literature. Thus, the inventive method for transmitting a low-level measurement signal through a plug-in connector and a device for its implementation satisfy the criterion of "inventive step".
Заявляемые способ и устройство для его осуществления позволяют, в частности, передавать измерительную информацию через разъемный соединитель без специальных устройств, используя те из них, которые уже применяются для передачи различного рода потоков электрической энергии. При этом обеспечиваются необходимые условия для передачи измерительного сигнала для безотказной работы с измерительными цепями.The inventive method and device for its implementation allow, in particular, to transmit measurement information through a detachable connector without special devices, using those of them that are already used to transmit various kinds of flows of electrical energy. This provides the necessary conditions for the transmission of the measuring signal for trouble-free operation with the measuring circuits.
Таким образом, заявляемый способ и устройство удовлетворяют критерию «промышленная применяемость».Thus, the inventive method and device meet the criterion of "industrial applicability".
Заявляемые способ и устройство поясняются чертежом, где изображена структурная схема устройства для передачи аналогового сигнала низкого уровня через контакты разъемного соединителя.The inventive method and device are illustrated by the drawing, which shows a block diagram of a device for transmitting a low-level analog signal through the contacts of a detachable connector.
На схеме использованы следующие обозначения:The diagram uses the following designations:
1 - распределенный высокоомный пьезоэлектрический датчик (сей-смоприемник);1 - distributed high-resistance piezoelectric sensor (seismic receiver);
2 - витая пара;2 - twisted pair;
3, 4 - полевой высокоомный вход повторителя;3, 4 - field high-resistance input of the repeater;
5, 6 - повторитель;5, 6 - repeater;
7, 8 - нагрузочный резистор;7, 8 - load resistor;
9, 10- входной резистор на передающей стороне;9, 10 - input resistor on the transmitting side;
11,12 - операционный усилитель на передающей стороне;11,12 - operational amplifier on the transmitting side;
13, 14 - резистор отрицательной обратной связи;13, 14 - negative feedback resistor;
15 - источник опорного сигнала;15 - reference signal source;
16, 17, 18 - штырь разъемного соединителя;16, 17, 18 - a pin of a detachable connector;
19 - разъемный соединитель (разъем);19 - detachable connector (connector);
20, 21, 22 - гнездо разъемного соединителя;20, 21, 22 - socket of a detachable connector;
23, 24 - входной резистор на принимающей стороне;23, 24 - input resistor on the receiving side;
25, 26 - операционный усилитель на принимающей стороне;25, 26 - operational amplifier on the receiving side;
27, 28 - резистор отрицательной обратной связи;27, 28 - negative feedback resistor;
29, 30-дифференциальный вход потребителя;29, 30-differential consumer input;
31 - потребитель.31 - consumer.
Распределенный пьезоэлектрический датчик (сейсмоприемник) 1 с помощью протяженной витой пары 2 подключен на неинвертирующий вход 3, 4 двух высокоомных повторителей 5, 6, выход которых нагружен резисторами 7, 8 и, одновременно, соединен с входным резистором 9, 10, подключенном на вход операционных усилителей 11, 12, охваченных резистивной 13, 14 отрицательной обратной связью, выходы которых подключены к штыревым контактам 16, 17 разъемного соединителя 19, гнездовые контакты 20, 21 подключены через резисторы 23, 24 на инвертирующий вход операционных усилителей 25, 26, охваченных с помощью резисторов 27, 28 отрицательной обратной связью, выходы которых 29, 30 подключены на дифференциальный вход потребителя 31, выход источника опорного сигнала 15 через дополнительные контакты 18, 22 подключен на неинвертирующий вход операционных усилителей 11, 12 и 25, 26, соответственно.The distributed piezoelectric sensor (seismic receiver) 1 is connected to the
Устройство работает следующим образом. Измерительный сигнал датчика 1 по витой паре 2, поступает на высокоомные неинвертирующие входы 3, 4 повторителей 5, 6, нагруженными резисторами 7, 8, обеспечивающих привязку выходного сигнала повторителя к нулю. С выхода повторителей 5, 6 через резисторы 9, 10 сигнал поступает на вход операционных усилителей 11, 12, охваченных с помощью резисторов 13, 14 отрицательной обратной связью, с выхода которых через штыревые контакты 16, 17 и гнездовые контакты 20, 21 разъемного соединителя 19 и резисторы 23, 24 поступает на инвертирующие входы операционных усилителей 25, 26, охваченных с помощью резисторов 27, 28 отрицательной обратной связью. Выходной сигнал операционных усилителей 25, 26 с выходов 29, 30 поступает на дифференциальный вход потребителя 31. Одновременно, сигнал опорного источника 15 поступает через дополнительные контакты 18, 22 соединителя на неинвертирующий вход операционных усилителей 25, 26, где суммируется с выходным сигналом операционных усилителей 11, 12, соответственно, и на неинвертирующий вход операционных усилителей 11, 12, охваченных с помощью резисторов 13, 14 отрицательной обратной связью, где суммируется с сигналом повторителя 5, 6, соответственно.The device works as follows. The measuring signal of the
При условии:Provided:
- выходной сигнал датчика равен ±е;- the sensor output signal is ± e;
- внутренний коэффициент усиления операционных усилителей много больше 1, например, ОУ 1484Д2У (AD820);- the internal gain of operational amplifiers is much more than 1, for example, op-amp 1484D2U (AD820);
- все резисторы равны R;- all resistors are equal to R;
- уровень опорного сигнала при, например 1,1 максимального значения уровня выходного сигнала датчика, равен U0;- the level of the reference signal at, for example, 1.1 of the maximum value of the level of the output signal of the sensor, is equal to U 0 ;
- выходной сигнал U25 и U26 равен:- the output signal U 25 and U 26 is equal to:
U25=-U11+U0=-(-е+U0)+U0=e-U0+U0=e;U 25 = -U 11 + U 0 = - (- e + U 0 ) + U 0 = eU 0 + U 0 = e;
U26=-U12+U0=-(e+U0)+U0=-e-U0+U0=-е.U 26 = -U 12 + U 0 = - (e + U 0 ) + U 0 = -eU 0 + U 0 = -e.
е - выходной сигнал датчика (сейсмоприемника) 1;e - output signal of the sensor (seismic receiver) 1;
U0 - опорный сигнал источника 15;U 0 - reference signal of
U25 - выходной сигнал операционного усилителя 25;U 25 - the output signal of the
U11 - выходной сигнал операционного усилителя 11;U 11 - the output signal of the
U26 - выходной сигнал операционного усилителя 26;U 26 - the output signal of the
U12 - выходной сигнал операционного усилителя 12.U 12 - the output signal of the
Таким образом, устройство обеспечивает неискаженную передачу сигнала датчика низкого уровня с погрешностью в пределах точности резисторов.Thus, the device provides undistorted transmission of the low level sensor signal with an error within the accuracy of the resistors.
Источники информации.Sources of information.
1. Патент США №3939468, кл. 340-17, опублик. 1976.1. US patent No. 3939468, cl. 340-17, publ. 1976.
2. Авторское свидетельство СССР №573785, кл. G01V 1/28, 1974.2. USSR author's certificate No. 573785, class.
3. Авторское свидетельство СССР №995045, кл. G01V 1/22, 1983 (прототип).3. USSR author's certificate No. 995045, class.
4. И.Б. Бондаренко, Ю.А. Гатчин, Н.Ю. Иванова, А.А. Шилкин. Соединители и коммуникационные устройства. Учебное пособие. ИТМО С. Петербург, 2007 г.4. I.B. Bondarenko, Yu.A. Gatchin, N.Yu. Ivanova, A.A. Shilkin. Connectors and communication devices. Tutorial. ITMO St. Petersburg, 2007
5. Леонид Сафонов, Александр Сафонов. Электрические прямоугольные соединители. Анализ физических процессов в контактах. Технологии в электронной промышленности №6, 2007 г.5. Leonid Safonov, Alexander Safonov. Electrical rectangular connectors. Analysis of physical processes in contacts. Technologies in the
6. Классификация электрических соединителей. URL:http://www.Stud. izhdv.ru/rir/58.htm.6. Classification of electrical connectors. URL: http: //www.Stud. izhdv.ru/rir/58.htm.
7. DigiSTREAMER Интегрированная система сбора морских сейсмических данных. США, Техас, г. Стаффорд. Рекламный проспект.7. DigiSTREAMER Integrated marine seismic data collection system. USA, Texas, Stafford. Flyer.
8. Шланговая гидрофонная секция буксируемого стримера. Патент РФ №RU 2136019 С1, кл. G01V 1/38, 1999.8. Hose hydrophone section of the towed streamer. RF patent №RU 2136019 C1, class.
9. Секция шлангового буксируемого стримера (варианты). Патент РФ №RU 2229734 С2, кл. G01V 1/38, 2004.9. Hose-line towed streamer section (options). RF patent No.RU 2229734 C2, class.
10. Гидрофонный модуль гибкой протяженной антенны и способ заполнения его жидким заполнителем. Патент РФ №RU 2319985 С1, кл. G01V 1/38, 2008.10. Hydrophone module of a flexible extended antenna and a method of filling it with a liquid filler. RF patent №RU 2319985 C1, class.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104427A RU2762697C1 (en) | 2021-02-20 | 2021-02-20 | Method for transmitting analog signals through a contact connector and a device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104427A RU2762697C1 (en) | 2021-02-20 | 2021-02-20 | Method for transmitting analog signals through a contact connector and a device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2762697C1 true RU2762697C1 (en) | 2021-12-22 |
Family
ID=80039454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021104427A RU2762697C1 (en) | 2021-02-20 | 2021-02-20 | Method for transmitting analog signals through a contact connector and a device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2762697C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU995045A1 (en) * | 1981-02-24 | 1983-02-07 | Предприятие П/Я А-3756 | Seismoreceiving device |
SU1000970A1 (en) * | 1977-07-25 | 1983-02-28 | Особое Конструкторское Бюро Вычислительной Техники Рязанского Радиотехнического Института | Geophone system |
US5043949A (en) * | 1989-06-15 | 1991-08-27 | Halliburton Geophysical Services, Inc. | Data signal transmission cable and method |
-
2021
- 2021-02-20 RU RU2021104427A patent/RU2762697C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1000970A1 (en) * | 1977-07-25 | 1983-02-28 | Особое Конструкторское Бюро Вычислительной Техники Рязанского Радиотехнического Института | Geophone system |
SU995045A1 (en) * | 1981-02-24 | 1983-02-07 | Предприятие П/Я А-3756 | Seismoreceiving device |
US5043949A (en) * | 1989-06-15 | 1991-08-27 | Halliburton Geophysical Services, Inc. | Data signal transmission cable and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7639598B2 (en) | Simultaneous full-duplex communication over a single electrical conductor | |
CN101454971B (en) | Mode selection amplifier circuit usable in a signal acquisition probe | |
US4627076A (en) | Low power digital bus | |
US11852658B2 (en) | Measurement input circuit and measurement device | |
CA1242252A (en) | Data transmission system | |
RU2762697C1 (en) | Method for transmitting analog signals through a contact connector and a device for its implementation | |
JP2017174816A (en) | Rf adaptor | |
JPWO2007091332A1 (en) | Connection detection circuit | |
JP6974194B2 (en) | Bus-side connector, device-side connector and reading system | |
US5677959A (en) | Audio signal source balancing adapters | |
KR970024655A (en) | Signal transmission device via fieldbus | |
US10187709B2 (en) | Modular switchboard terminal block with means for transmission of optical data signals | |
US20110128089A1 (en) | Signal transmission device | |
CN104076406A (en) | Small-signal processing circuit for micro-resistivity scanning imaging | |
CN102478850B (en) | For the communication system of process field device | |
US7656250B1 (en) | Differential signal termination block | |
US20140230553A1 (en) | Method of Detecting Movement Using a Metallic Conductors | |
EP0202687A2 (en) | Noise-free terminal station compatible with existing master stations | |
RU2781568C1 (en) | Section of towed multichannel seismic cable | |
US8948273B2 (en) | Method and apparatus for wired signal transmission | |
US4240067A (en) | Device for the transmission by load variation of an alternating analog signal from a sensor | |
JP6182122B2 (en) | Interference wave transfer characteristic measurement system and measurement method | |
CN112424618A (en) | Current sensor | |
FI80174B (en) | SYSTEM FOER ASYMMETRISK SIGNALTRANSMISSION. | |
SU856020A1 (en) | Amplitude equalizer |