SU1300403A1 - Устройство измерени степени затухани электродинамического сейсмоприемника - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области геофизического приборостроени  и может быть использовано в сейсмометрии. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет автоматической коррекции аддитивной и мультипликативной составл ющих погрешности. Введение двух ключей и амплитудного детектора направлено на выделение первой и второй усиленных амплитуд затухающих колебаний сейсмоприемника и выходного напр жени  смещени  усилител . Генератор линейно измен ющегос  напр жени , компаратор, нуль-орган и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ обеспечивают измерение и преобразование во временной интервал амплитуды сигналов. 3 ил. 4 О оо

Description

Изобретение относитс  к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема одного из возможных вариантов амплитудного детектора; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства и построенные дл  случа , когда напр жени  смещений амплитудного детектора, компаратора и ноль-органа положительны.

Устройство (фиг. 1) состоит из генератора 1 пр моугольных импульсов тока, испытуемого сейсмоприемника 2, блока 3 управлени , источника 4 посто нного напр жени , усилител  5, амплитудного детектора 6, генератора 7 линейно измен ющегос  напр жени , компаратора 8, ноль-органа 9, логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, измерител  11 временных интервалов, ключа 12 с одним перекидным контактом и ключа 13 с двум  перекидными контактами.

Амплитудный детектор 6 включает в себ  детектирующий диод 14 и запоминающую емкость 15.

Генератор 1 подключен к испытуемому сейсмоприемнику 2, перекидной контакт первого ключа 12 соединен с.,пр мым входом усилител  5, к инверсивному входу которого подключен источник 4 посто нного напр жени , первый неподвижный контакт этого ключа соединен с генератором 1 и испытуемым сей- смоприемником 2, второй - с общей точкой, выход усилител  5 соединен со входом амплитудного детектора 6, катод и анод де- тектируюпгего диода 14 которого соединены соответственно с первым и вторым перекидными контактами второго ключа 13, первый и второй неподвижные контакты которого соединены с амплитудным детектором, а третий и четвертый неподвижные контакты - с запоминающей емкостью 15 амплитудного детектора 6, выход которого соединен с одним из входов компаратора 8, другой вход которого соединен с одноименным входом ноль-органа 9 и выходом генератора 7 линейно измен ющегос  напр жени , а другой вход ноль-органа 9 - с общей точкой, выходы компаратора 8 и ноль-органа 9 соединены каждый с одним из входов логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, выход которого соединен с измерителем 11 временных интервалов.

В качестве измерител  временных интервалов может быть использован цифровой частотомер. Блок 3 управлени  может быть выполнен в виде генератора, подключенного к счетчику с дешифратором, выходы которого соединены с ключами. Последние могут быть выполнены, например, на герконо- вых реле РЭС-55 или полевых транзисторах

с изолированным затвором. В случае необходимости работа блока управлени  может быть засинхронизирована с работой всего устройства. В этом случае вход счетчика

вместо генератора должен быть соединен с выходом логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Функциональна  схема простейшего амплитудного детектора 6 (фиг. 2) содержит

операционные усилители 16 и 17, переключатель (ключ) 13, в зависимости от положени  которого на амплитудном детекторе 6 запоминаетс  либо положительна , либо отрицательна  амплитуда входного сигнала, детектирующий диод 14 и запоминающую емкость 15.

На фиг. 3 показаны выходные сигналы:

18- а.мплитудного детектора 6 и генератора 7 линейно измен ющегос  напр жени ;

19- компаратора 8; 20 - ноль-органа 9 и 21 - логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10.

Устройство работает следующим образом .

Процесс измерени  осуществл етс  в три такта. В первом из них генератор 1 пр моугольных импульсов тока возбуждает испытуемый сейсмоприемник 2. Перекидной контакт ключа 12 находитс  в верхнем положении , а перекидные контакты ключа 13 - в нижнем положении. Выходной сигнал сейсмоприемника , соответствующий свободным затухающим колебани м его подвесной системы , через ключ 12 поступает на пр мой вход усилител  5. На его инверсный вход подаетс  посто нное напр жение смещени  от источника 4, знак которого противоположен знаку возбуждающих импульсов тока. Таким образом, на выходе усилител  5 по вл етс  усиленный сигнал сейсмоприемника , смец1, относительно нол  в сторону второй амплитуды. Причем величина напр жени  смещени  источника 4 подбираетс  такой, чтобы значени  первой и второй амплитуд выходного сигнала усилител  были бы близки друг другу.

Перва  амплитуда Uj выходного сигнала усилител  5, значение которой равно

и, (Ai--U)Kyc,(I)

гдеА; - перва  амплитуда выходного сигнала сейсмоприемника;

и - суммарное напр жение источника 4 и собственного напр жени  с.мещени  нол  усилител  5;

Kvt- коэффициент усилени  усилител  5 запоминаетс  амплитудным детектором 6, после чего преобразуетс  во временной интервал Cj с помощью генератора 7 линейно измен ющегос  напр жени , компаратора 8, ноль-органа 9 и логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10.

Основна  погрешность этого преобразовани  обусловлена наличием напр жений смещени  амплитудного детектора 6, ком ,

паратора 8 и ноль-органа 9 (фиг. 3). Поэтому полученный временной интервал е будет определ тьс  выражением Ci (Ui ± и.мд ± ис„. ± Uc«o ) к,(2)

, Uoii и UCMO - напр жение смещени  амплитудного детектора, компаратора и ноль-органа соответственно,

К - коэффициент преобразовани  измерительного канала, определ емый наклоном пилы генератора 7 линейно измен ющегос  напр жени .

Верхние знаки перед UCMJ , UDMK и UCMO в выражении (2) соответствуют положительному , а нижние отрицательному напр жению смещени .

Во втором такте сейсмоприемник также возбуждаетс  генератором 1, а перекидные контакты ключа 13 по команде с блока 3 управлени  перевод тс  в верхнее положение . При этом на амплитудном детекторе запоминаетс  втора  амплитуда U выходного сигнала усилител  5, значение которой равно

Ui (Аг+и)Ку.,(3)

где Аг. - втора  амплитуда выходного сигнала сейсмоприемника, после чего она аналогичным образом преобразуетс  во временной интервал i, равный

г. (Ь г. ± UCM; ± UcK« ± UcMo) К (4)

Благодар  наличию источника 4 посто нного напр жени  втора  амплитуда выходного сигнала усилител  5 близка по значению к первой и поэтому может быть измерена с такой же точностью.

Кроме того, по вл етс  возможность измерени  непосредственно выходного смещени  усилител  5, что производитс  в третьем такте измерени  путем переключени  по команде с блока 3 управлени  перекидного контакта ключа 12 в нижнее положение . При это.м на выходе усилител  5 по вл етс  сигнал Uj, равный

Uj иКус.(5)

который также преобразуетс  во временной интервал tj. равный

€j (Uj ± Uo,4, ± UcMK ± Uo,o)K(6)

Степень затухани  сейсмоприемника определ етс  отнощением первой и второй амплитуд его выходного сигнала, которое находитс  из выражений (1) - (6), т. е.

Ал «г + .Аг

3

7)

10

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5

   5

   0

   Устройство измерени  степени затухани  электродинамического сейсмоприемника, содержащее генератор пр моугольных импульсов тока, подключенный к испытуемому сей- смоприемнику, усилитель, источник посто нного напр жени  и блок управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено двум  ключами с одним и двум  перекидными контак0 тами соответственно, управл ющие щины которых соединены с блоком управлени , амплитудным детектором, генератором линейно измен ющегос  напр жени , компаратором , ноль-органом, логическим элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и измерителем временных интервалов, причем пр мой вход усилител  через первый ключ соединен с выходами генератора пр моугольных импульсов и сейсмоприемника и с общей точкой, к инверсному входу усилител  подключен исQ точник посто нного напр жени , выход усилител  соединен с первым и через второй ключ с вторым входами амплитудного детектора , выход которого соединен с одним из входов компаратора, другой вход которого соединен с одноименным входом ноль5 органа и выходом генератора линейно измен ющегос  напр жени , а другой вход ноль-органа - с общей точкой, выходы компаратора и ноль-органа соединены каждый с одним их входов логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с измерителем временных интервалов.

   Btix.

   фиг. 3

   Составитель Д. Заргар н

   Редактор А. РевинТехред И. ВересКорректор И. Эрдейи

   Заказ 825/44Тираж 731Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4