SU1168870A1

SU1168870A1 - Meter of electric properties of rocks and ores

Info

Publication number: SU1168870A1
Application number: SU833680286A
Authority: SU
Inventors: Юрий Борисович Зархин; Александр Афанасьевич Голосов; Леонид Исаакович Фрейдман; Владимир Иванович Юзов
Original assignee: Красноярский Политехнический Институт
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1985-07-23

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД, содержащий задающий генератор, а также усилитель мощности с дифференциаль ным входом, выход которого через эталонный резистор соединен с первым входом четырехэлектродной установки , буферньй усилитель, выход которого подключен к сигнальным входам измерительных каналов, о тличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, в .него введены источник опорного на-, пр жени и соединенные последовательно адресный счетчик посто нный запоминающий блок и цифроаналоговьм преобразователь, причем вход адресного счетчика соединен с выходом задающего генератора, а ис- точник опорного напр жени подключен между аналоговым входом и общей шиной цифроаналогового преобразовател и выходом усилител мощности инвертирующий вход усилител мощности соединен с аналоговым выходом цифроаналогствого преобразовател , а пр мой вход соединен с первым входом четырехэлектродной установки, второй вход которой соединен с общей шиной измерител , а измерительные входы подключены к входам буферного усилител , выходы управлени измерительными каналами посто нного запоминающего блока соединены с опорными входами измерительных каналов .The ELECTRIC PROPERTIES METER OF MINING ROCKS AND ORES, containing a master oscillator, as well as a power amplifier with a differential input, the output of which through a reference resistor is connected to the first input of a four-electrode installation, a buffer amplifier whose output is connected to the signal inputs of the measuring channels, , in order to improve the accuracy of measurements, a source of the reference voltage, a voltage and a sequential address counter are entered in it; a persistent storage unit and a digital-analogue converter are connected in series The originator, the address counter input is connected to the output of the master oscillator, and the reference voltage source is connected between the analog input and the common bus of the digital-to-analog converter and the output of the power amplifier; the inverting input of the power amplifier is connected to the analog output of the digital-analog converter, and the direct input is connected to the first the input of the four-electrode installation, the second input of which is connected to the common bus meter, and the measurement inputs are connected to the inputs of the buffer amplifier, the control outputs tim measuring channels permanent memory unit are connected to the reference inputs of the measurement channels.

Description

Изобретение относитс к контроль но-измерительной технике и может быть использовано при геофизических исследовани х свойств горных пород на образцах и обнажени х а также при модельньк исследовани х. Цель изобретени - повышение точности измерений. На чертеже изображена структурна схема предлагаемого устройства. Измеритель электрических свойств горных пород и руд содержит соединенные последовательно задающий генератор 1, адресный счетчик 2, посто нный запоминающий блок 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП 4, а также источник 5 опорного напр жени , усилитель 6 мощности, выход которого через эталонньй резистор 7 соединен с первым входом ч тырехэлектродной установки 8, буфер ньш усилитель 9, измерительные кана лы 10 и 11, причем источник 5 опорн го напр жени подключен между анало говым входом и общей точкой ЦДЛ 4, соединенной с выходом усилител 6 мощности, инвертирующий вход которо го соединен с аналоговым выходом ЦАП 4, а пр мой вход подключен к пе вому входу четырехэлектродной установки 8, второй вход которой соединен с общей шиной измерител , измер тельные выходы четьфехэлектродной установки 8 подключены к входам буферного усилител 9, выход усилител 9 соединен с сигнальными вхо дами измерительных каналов 10 и 11 опорные входы которых подключены к выходам управлени измерительными каналами посто нного запоминающего устройства 3. Измеритель работает следующим образом. Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы заданной частоты, поступающие на вход адресного счетчика 2, выходы последнего подключены к адресным входам посто нного запоминаю щего блока 3, в котором записаны ко довые комбинации, обеспечивающие дискретное изменение коэффиисиента передачи ЦАП 4 по синусоидальному закону при подаче кодовых комбинаций на цифровые входы преобразовател 4, а также формирование ортогональнвх напр жений пр моугольной формы на выходах управлени измерительными каналами, которые подключены к опорным входам каналов 10 и 11 измерени активной и реактивной составл ющих комплексного сопротивлени . ЦАП 4 с источником 5 опорного напр жени установлен в цепи отрицательной обратной св зи усилител 6 мощности и обеспечивает введение квазигармонического сигнала на вход усилител 6 мощности, включенного по схеме источника тока с положительной обратной св зью через эталон ный резистор 7. Усилитель 6 мощности с преобразователем4, источником 5 опорного напр жени и эталонным резис тором 7 обеспечивает возбуждение четырехэлектродной установки 8 от источника тока с больпшм выходным сопротивлением. На измерительных выходах четырехэлектродной установки 8 напр жение оказьшаетс пропорциональным величине комплексного сопротивлени измер емого образца, которое через буферньй усилитель 9 подаетс на сигнальные входы каналов измерени , активной и реактивной составл ющих комплексного сопротивлени , где соот ветствующие составл ющие измер ют с и регистрируютс . Выходной ток источника тока определ етс вьщажением т - оа) U0n -напр жение источника опорного напр жени , KCt)- коэффициент передачи ЦАП -, Rg - сопротивление эталонного резистора, К - коэффициент УСИЛЕНИЯ усилител мощности. Выходное сопротивление источника тока равно Х.Х , ВЬ/х I ( ), ( )К В известном устройстве выходное сопротивление не превьппает величи3 11688704The invention relates to the control of measuring technique and can be used in geophysical studies of the properties of rocks on samples and outcrops as well as in modeling studies. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The drawing shows a structural diagram of the proposed device. The meter for the electrical properties of rocks and ores contains a series-connected master oscillator 1, an address counter 2, a permanent storage unit 3, a digital-to-analog converter (DAC 4, as well as a source 5 of the reference voltage, a power amplifier 6, the output of which is connected through the standard resistor 7 the first input of the four-electrode setup 8, the buffer of the amplifier 9, the measuring channels 10 and 11, the source 5 of the reference voltage being connected between the analog input and the common point of the CDL 4 connected to the output of the amplifier 6 The inverting input of which is connected to the analog output of the D / A converter 4, and the direct input is connected to the first input of the four-electrode installation 8, the second input of which is connected to the common bus of the meter, the measuring outputs of the four-electrode installation 8 are connected to the inputs of the buffer amplifier 9, the output of the amplifier 9 is connected to the signal inputs of the measuring channels 10 and 11 whose reference inputs are connected to the control outputs of the measuring channels of the permanent storage device 3. The meter operates as follows. The master oscillator 1 generates pulses of a given frequency, which are fed to the input of the address counter 2, the outputs of the latter are connected to the address inputs of the permanent storage unit 3, in which code combinations are written that provide a discrete change in the transfer ratio of the DAC 4 sinusoidally when code combinations are applied to digital inputs of converter 4, as well as the formation of rectangular orthogonal voltages at the outputs of the control of the measuring channels, which are connected to the reference inputs of the channel s 10 and 11 measuring the active and reactive components of the complex impedance. A DAC 4 with a voltage source 5 is installed in the negative feedback circuit of power amplifier 6 and provides the introduction of a quasi-harmonic signal to the input of power amplifier 6 connected in the circuit of a current source with positive feedback through a reference resistor 7. Power amplifier 6 with a converter 4 , the source 5 of the reference voltage and the reference resistor 7 provides the excitation of the four-electrode installation 8 from the current source with a large output impedance. At the measurement outputs of the four-electrode installation 8, the voltage is proportional to the impedance value of the sample to be measured, which through a buffer amplifier 9 is fed to the signal inputs of the measurement resistive and reactive components of the impedance, where the corresponding components are measured with and recorded. The output current of the current source is determined by the difference t - oa) U0n - voltage of the reference voltage source, KCt) - DAC transfer coefficient -, Rg - resistance of the reference resistor, K - GAIN ratio of the power amplifier. The output impedance of the current source is equal to Х.Х, ВЬ / х I (), () К In the known device the output impedance does not exceed the value of 11688704

ны (2 И ДЛЯ практических схем,Дл рассматриваемого диапазонаus (2 AND FOR practical schemes, For the considered range

работающих в диапазоне частот дочастот не представл ет затрудненийworking in the frequency range

100 кГц, оказьгааетс не болееобеспечить К 100 - 200, что при100 kHz, it turns out not to provide more than 100 - 200

100 - 200 кОм. установке резистора R,,номинальным .100 - 200 kΩ setting resistor R ,, nominal.

В предложенном устройстве величи-j сопротивлением до 10 кОм (при нзна вьйсодного сопротивлени опреде-мерении слабопровод щих пород) пЪзл етс только величиной и коэф-волит получить выходное сопротивлефициентом усилени мощности.ние источника тока не менее 1000 кОм.In the proposed device, a j resistance of up to 10 kΩ (with a significant resistance to measure weakly conducting rocks) is only a magnitude and a coefficient to obtain an output resistance of the power gain factor. All current source is not less than 1000 kΩ.

Claims

ROCK AND ORES ELECTRICAL PROPERTIES METER, containing a master oscillator, as well as a power amplifier with a differential input, the output of which is connected through a reference resistor to the first input of a four-electrode installation, a buffer amplifier, the output of which is connected to the signal inputs of the measuring channels, characterized in that, In order to increase the accuracy of measurements, a reference voltage source and a series-connected address counter ^ a read-only memory unit and a digital-to-analog converter are introduced into it s, the input address counter connected to the output of the master oscillator and used ¹ Tocnik reference voltage is connected between the analog input and the common bus DAC and the output of the power amplifier the inverting input of the power amplifier is connected to the analog output DAC ^ a direct input connected to a first input four-electrode γςτβΗΟΒΚΗ, the second input of which is connected to a common one. the meter bus, and the measuring inputs are connected to the inputs of the buffer amplifier, the control outputs of the measuring channels of the permanent storage unit are connected to the reference inputs of the measuring channels.

SU „, .1168870» 5