SU1003001A1 - Устройство дл измерени фазового сдвига между вертикальными и горизонтальными составл ющими электромагнитного пол Земли - Google Patents

Description

триггера и инвертор, причем вход регулируемого порогового устройства сбединен с выходом усилител  одного изканалов, а его выход - с одним из входов первого введенного триггера , другой вход которого через введенный инвертор соединен с выходом формировател  другого канала, выход этого триггера соединен с одним из входов второго введенного триггера, другой вход которого соединен с выходом схемы совпадени ,выход вто-; рого введенного триггера соединен с блоком управлени  и входом ключевой схемы, другой вход которой соединен с генератором импульсов.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики 1 и 2 горизонтальной и вертикальной составл ющих пол , вновь введенное регулируемое пороговое устройство 3 усилители 4 и 5 по каналам вертикалной и горизонтальной составл ю1дих, устройство 6 с регулируемым пределом счета, вновь введенный инвертор 7, формирователи 8 и 9 по каналам горизонтальной и вертикальной состал ющих , триггер 10 в блоке управлени , вновь введенный триггер 11, обеспечивающий выделение импульсных сигналов с амплитудой выше заданного уровн  и управление пропуском результата их измерени  на пересчетное устройство, триггер 12 формировани  временного интервала, пропорционального сдвигу фазы, генератор 13 импульсов, вновь введенный триг гер 14 по функци м аналогичный триггеру 11 , ключи 15-17, реверсивный счетчик 18, схему 19 логическог сложени , схему 20 совпадени  и регистрирующий счетчик 21.

Устройство работает следующим образом.

Напр жение, полученное с входных датчиков 1 и 2 горизонтальной и вертикальной магнитных составл ющих усиливаетс  усилител ми 4 и 5- до уровн , необходимого дл  работы последующих каскадов. После усилени  сигнал с датчика 1 поступает на регулируемое пороговое устройство 3 и формирователь 8, ас датчика 2 на формирователь 9. С выходов формирователей 8 и 9 сигналы поступают на триггер 12. Таким образом, сигналом , поступающим по каналу горизонтальной составл ющей, производитс  опрокидывание триггера 12 в состо ние 1, а по каналу вертикальной составл ющей всосто ние О. Разница во времени между срабатывани ми триггера 12 от сигналов, поступающих по первому и второму каналам, определ етс  разностью фаз сигнсшов проход щих по ним. Таким образом, процесс измерени  сводитс  к измерению длительности импульсов, формиpyetuttjx на выходе триггера 12. Дл  этого с помощью логической схемы ,И-НЕ 16 производитс  забивка импульсов с выхода триггера 12 сигналом, поступающим с генератора 13 на второ вход схемы 16. После схемы И-НЕ 16 импульсы i генератора подаютс  на реверсивный счетчик 18, перевод которого в нулевое состо ние осуществл етс  при опрокидывании триггера 12. в состо ние 1. Количество импульсов определ етс  разностью фаз между сигналами, пришедшими по обоим каналам, поэтому на счетчике будет устанавливатьс  состо ние, соответствующее этой разности. При опрокидывании триггера 12 в состо ние О импульсом с другого его выхода производитс  дополнительное срабатывание линейки делителей 18, в результате чего на них производитс  инверси  записи, т.е. остаетс  запись

m - 2 - L,

где h - количество триггеров в линейке ;

L - число пересчитанных импульсов , соответствующих разности фаз)

т - сумма реализаций при превышении импульсной составл ющей над шумовой.

Так как формирователи 8 и 9 срабатывают при прохождении сигналом зоны нулевого значени , то они будут работать и от напр жени  шумов в те моменты, когда сигналы с датчиков малы. В результате этого на счетчике будет происходить запись случайных чисел, несущих минимальную информацию о разности фаз между различными составл кндйми электромагнитного пол  Земли. Таким образом, на пересчетной линейке происходит непрерывное вычисление разности фаз между сигналами , поступак цими по двум каналам, независимо от того,  вл ютс  эти сигналы шумами или оснойную их долю составл ет импульсна  составл юща  электромагнитного пол  Земли. Дл  обеспечени  измерений по сумме т реализаций при. превышении сигналом уровн  UjjB схему введены дополнительные узлы, работающие следующим образом . Сигнал с выхода усилител  4 подаетс  на вход регулируемого порогового устройства 3, уровень срабатывани  которого UQ заранее задан. Если напр жение импульсного сигнала будет больше U, на выходе формировател  Гхолучают импульсы, поступающие на триггер 11, производ  его установку в состо ние 1. Обратное опрокидывание триггера-11 в состо ни О производитс сигналом, поступайщим на его второй вход с формировател  9 чзрез инвертор 7, При этом сигналом, поступающим с триггера 11 триггер 14 опрокидываетс  в состо ние логической 1 и через схему И-НЕ 17 разрешает прохождение импульсов с генератора 13 на схему И-НЕ 15 и схему ИЛИ 19. Импульсы, поступившие ка входы ИЛИ 19, пересчитываютс  линейкой 18 делителей до тех пор, пока на выходах всех ее триггеров не установитс  состо ние логической . Это состо ние передаетс  на входы схемы И-НЕ 20, в результате чего на ее выходе по витс  состо ние О и триггер 14 перейдет в состо ние логического нул  и прекратит прохождение импульсов с генератора 13 через логическую схему И-НЕ 17. При этом количество импульсов, прошедших через схему 17 будет равно количеству импульсов, соответствующих разности фаз между сигналами. Эти импульсы через схему И-НЕ 15 попадают на вход пересчетных декад 21 и их состо ние высвечиваетс  ЦОУ. Таким образом, импульсы , поступающие на линейку делителей 18, будут записыватьс  на пересчетные декады только в том случае, если амплитуда сигнала по каналу горизонтальной составл ющей больше некоторого наперед заданного уровн  Ujj. Пересчетные декады нарастающим итогом будут пересчитывать импульсы каждой реализации.

Дл  обеспечени  задани  необходимой величины m и ее посто нства используютс  линейка б делителей с переменным коэффициентом, на которой производитс  пересчет просуммированных реализаций путем подачи на вход линейки делителей б импульса с триггера 14, котор лй будет иметь место в момент поступлени  каждой реализации на пересчетные декады. При поступлении т-го импульса с выхода линейки б делителей подаетс  потенциал на вход триггера 10 и опрокидывает его в состо ние О, что приводит к запиранию схемы И-НЕ 15. В результате этого последукюще реализации на вход пересчетных декад поступать не будут. Длительность высвечивани  измер емого результата задаетс  временем подачи второго сигнала с линейки делителей б на другой вход триггера 10. Триггер 10 опрокинетс  в состо ние 1, после чего произойдет сброс записи в пересчетных декадах 21, на ЦОУ высвет тс  нули и открюетс  схема И-НЕ 15. Таким образом-, вс  схема готова к началу накоплени  следующего результата. Результаты, высвечиваемые на ЦОУ, дел тс  на число реализаций .

Разработанное устройство в услови х случайной амплитуды принимаемых сигналов и флуктуации около нул  повышает достоверность результатов измерени  сдвига фаз за счет уменьшени  ошибки в К раз при соответственном увеличении отнсишени  сигнал/шум .и(

Uj.P(Ue)dUc

,

1 .

UrP(Ue)cIlt

1-2 P(UcMUc

де , - величина отношени  сигнал/помеха ,

UQ - пороговое значение напр жени ; и - импульсна  составл юща 

сигнала,P (UC) верю тность распределени  t(..

Claims (2)

1.Бобровников Л.З. Кадаров И.Н., Попов В.А. Электроразведочна  аппаратура н оборудование. М., Недра,

.1979, с. 125-127..

2.Авторское свидетельство СССР

№ 331333, кл. G 01 R 25/04, опублик. , 1972 (прототип).