SU1150596A1 - Сейсмоприемное устройство - Google Patents

Abstract

СЕЙСМОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее частотный преобразователь , усилитель, соединенный с первым входом мультиплексора, о т личающеес   тем, что, с целью повышени  точности устройства в широком динамическом диапазоне входных сигналов, в него введены синтезатор , детектор, фильтр низких частот , второй частотный преобразователь , блок индекса и линейности преобразовани , подключенный своими входами .и выходами к входам и выходам управлени  первого и второго частотных преобразователей, выходы которых соединены с входами синтезатора , выход которого через усилитель , детектор и фильтр низких час- С: тот подключен к второму входу муль (Л типлексора .

Description

г

+

ел

о

ел

t

а:) I Изобретение относитс  к геофизической аппаратуре и может быть использовано в гравиметрических, электроизмерительных и динамометрических приборах общепромьшшенного назначени . Известна телеметрическа  сейсморегистрирующа  система, содержаща  в каждом канале на передающей сторо не сейсмодатчик и усилитель с модул тором и канальным генератором, а на приемной стороне - селектор ка нала с демодул тором и регистратором или передатчиком дальней св зи 1J. Однако в св зи, с принципиальными ограничени ми по точности регистрации аналоговых сигналов любыми из известных типов аналоговых регистраторов даже при использовании помехоустойчивой глубокой частотной модул ции (ЧМ) при преобразовании ее в аналоговый сигнал в первичной полосе частот погрешность его регис рации не может быть теоретически ниже сотых долей процента. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  сейсмоприемное устройство, содержащее частотный преобразователь, усилитель , выход которого соединен с первым входом мультиплексора 2). Однако выходной сигнал сейсмопри емнопо устройства представл ет собо дискретизированный амплитудно-модул рованн.ый частотно-модулированный или фазо-модулированньЕЙ сигнал, точ ность восстановлени  и регистрации которого в аналоговой форме не может принципиально превышать сотых долей процента. Хот  в известном устройстве и осуществл етс  дискретизаци  выходного сигнала, но вместе с тем глав ным параметром, несущим информацию во всем диапазоне измерени   вл етс среднее значение частоты, амплитуды или фазы, что значительно снижает точность регистрации мгновенного значени  сейсмического сигнала, например, в св зи в потерей набега фазы за врем , равное длительности выборки при частотной модул ции или фазовой модул ции, а при самой короткой выборке точность регистра щш также низка в св зи с резким падением энергии сигнала сообщени  2 Цель изобретени  - повьшшние точности сейсмоприемного устройства в ишроком динамическом диапазоне входных сигналов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в сейсмоприемном устройстве, содержащем частотный преобразователь , усилитель, выход которого соединен с первым входом мультиплексора , введены синтезатор, детектор, фильтр низких частот, второй частотный преобразователь, блок индекса и- линейности преобразовани , подключенньй своими входами и выходами к входам и выходам управлени  первого и второго частотных преобразователей , выходы которых соединены с входами синтезатора, выход которого через усилитель, детектор и фильтр низких частот подключен к второму входу мультиплексора. На чертеже изображена структурна  схема сейсмоприемного устройства. Сейсмоприемное устройство состоит из двух дифференциально включенных первичных частотньгх преобразователей 1 и 2, соединенных между собой блоком 3 индекса и линейности преобразовани , выходы частотных первичньк преобразователей 1 и 2 подключены к входам синтезатора 4, вьтолненного , например, в виде фазового детектора или смесител  с усилител  5, выход которого через детектор 6 и фильтр 7 Низких частот соединен с одним входом мультиплексора 8, а другим входом мультиплексора 8 соединен непосредственно. Сейсмоприемное устройство работает следующим образом. На входы первичных частотных преобразователей 1 и 2 подаетс  сейсмический сигнал, который преобразуетс  в частотные сигналы f и f , несущие которых одновреме нно модулируютс  по амплитуде вследствие наличи  блока 3 индекса и линейности преобразовани , обеспечивающего электрическое или электромагнитное взаимодействие преобразователей 1 и 2. Затем частотно-модулированные (ЧМ) сигналы f и f подаютс  на вход синтезатора 4. Если синтезатор выполнен в виде смесител , то на его выходе будет ЧМ-сигнал Ф с амплитудной модул цией, причем индексы частотной и амплитудной модул ции

буду пропорциональны амплитуде сейсческого сигнала.

После усилени  усилитапем 5 на детекторе 6 фильтра 7 низких частот (ФНЧ) вьвдел етс  сигнал амплитудной модул ции, которьй затем дискретизируетс  мультиплексором 8 и поступает в виде амплитудно-импульсной мдул ции на вход сейсмоприемного устройства . Нар ду с дискретизацией амплитудно-модулированного сигнала мультиплексор 8 по своему первому входу осуществл ет дискретизацию ЧМ-сигнала Ф , причем амплитуда , выборок в этом случае будет соответствовать его фазе. Если индекс ЧМ-сигнала 1, то в этом случае точность восстановлени  информации не будет превышать точность при амплитудной модул ции.

Однако при больших индексах модул ции ЧМ-сигнала, т.е. при больших амплитудах сейсмического сигнала девиации &Ф частоты будут превышать частоту дискретизации мультиплексора , если, например, выбрать ее значение равным удвоенной полосе 2 f(, сейсмического сигнала fo тогда восстановление частоты ,ЧМ-сигнала по фазе будет затруднено неопре деленностью пор дка кратности.

(1с +1) девиации Ci. частоте дискретизации 2fg .Б св зи с этим следует использовать выбоку амплитудно-импульсной модул ции (АИМ) на выходе мультиплексора 8, по которой устанавливаетс  пор док кратности 1 I а по выборкам фа1зы определ ютс  более точные текущие

значени  частоты ММ. Так как индекс амплитудной модул ции принципиально не может превышать единицы, то точность восстановлени  информаисии по сигналу АИМ не превысит сотых долей процента, поэтому этот сигнал может быть использован дл  грубой оценки среднего текущего значени  ЧМ, но, вместе с тем, по амплитуде этого сигнала можно точно восстановить кратность k в преде госЧ)с 4Ф

лах от 1 до

при условии, выполн етс  соотношение

° тйхдФ Лим

где с/Дим относительна  погрешность восстановлени  АИМ.

Более точное измерение частоты можно осуществить по выборкам фазы с абсолютной погрешностью йФ. Если, например, прин ть, что восстановление амплитуды на выходе мультиплексора 8 осуществл етс  с одинаковой точностью („ ,. то тогда

AHM (fM 1 а результирующа  точность измерени  девиации будет

ДЧ

. Так как м

равна лихЛФ

-4

И « достигает 10 , то поэтому использование AM и ЧМ в предлагаемом устройстве позвол ет повысить точность и расширить при заданной точности диапазон измерени .

Claims (1)

1. . СЕЙСМОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее частотный преобразователь, усилитель, соединенный с первым входом мультиплексора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства в широком динамическом диапазоне входных сигналов, в него введены синтезатор, детектор, фильтр низких частот, второй частотный преобразователь, блок индекса и линейности преобразования, подключенный своими входами и выходами к входам и выходам управления первого и второго частотных преобразователей, выходы которых соединены с входами синтезатора, выход которого через усилитель, детектор и фильтр 'низких частот подключен к второму входу мультиплексора .