SU1335895A1 - Electric properties meter for rocks and ores - Google Patents

Electric properties meter for rocks and ores Download PDF

Info

Publication number
SU1335895A1
SU1335895A1 SU853983692A SU3983692A SU1335895A1 SU 1335895 A1 SU1335895 A1 SU 1335895A1 SU 853983692 A SU853983692 A SU 853983692A SU 3983692 A SU3983692 A SU 3983692A SU 1335895 A1 SU1335895 A1 SU 1335895A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
current generator
compensation unit
resistance
Prior art date
Application number
SU853983692A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Юзов
Александр Афанасьевич Голосов
Юрий Борисович Зархин
Леонид Исаакович Фрейдман
Original Assignee
Красноярский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Красноярский Политехнический Институт filed Critical Красноярский Политехнический Институт
Priority to SU853983692A priority Critical patent/SU1335895A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1335895A1 publication Critical patent/SU1335895A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при проведении геофизических исследований методом электроразведки. Цель изобретени  - повышение точности измерений - достигаетс  путем исключени  вли ни  паразитного комплексного сопротивлени , подключенного параллельно измер емому образцу. Это сопротивление складываетс  из параллельного соединени  собственной емкости датчика и соединительных проводов, выходного сопротивлени  генератора тока, а также входных сопротивлений и емкости дифференциального усилител . Устройство содержит задающий генератор 1, фазорасщепитель 2, блок 3 компенсации , дифференциальный усилитель 4, генератор 5 стабильного тока, каналы 6 и 7 измерени  активной и реактивной составл ющих соответственно, переключатель 8, двухэлектродный датчик 9 с измер емым образцом и эталонное комплексное сопротивление 10. В состав блока 3 вход т аттенюатор 11, компенсирующий резистор 12 и конденсатор 13. Коэффициент передачи аттенюатора 11 фиксирован, устанавливаетс  при настройке и в процессе работы не измен етс . Величины эталонных резисторов и конденсатора выбираютс  вблизи высокоомного предела измерений . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. « (Л со со сд 00 со сдThe invention relates to a control and measuring technique and can be used in conducting geophysical surveys by the method of electrical exploration. The purpose of the invention, the improvement of measurement accuracy, is achieved by eliminating the influence of parasitic impedance connected in parallel to the sample to be measured. This resistance consists of a parallel connection of the sensor's own capacitance and connecting wires, the output resistance of the current generator, as well as the input resistances and the capacitance of the differential amplifier. The device contains a master oscillator 1, a phase splitter 2, a compensation unit 3, a differential amplifier 4, a stable current generator 5, channels 6 and 7 for measuring the active and reactive components, respectively, switch 8, two-electrode sensor 9 with the sample to be measured and reference impedance 10. The unit 3 includes an attenuator 11, a compensating resistor 12 and a capacitor 13. The transfer coefficient of the attenuator 11 is fixed, set during tuning and does not change during operation. The values of the reference resistors and capacitor are selected near the high-resistance measurement limit. 1 hp f-ly, 1 ill. "(L with sd sd 00 s sd

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при проведении геофизических исследований электроразведочными методами.The invention relates to instrumentation technology and can be used in conducting geophysical surveys using electrical survey methods.

Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет исключени  вли ни  паразитного комплексного сопротивлени , подключенного параллельно измер емому образцу. Это паразитное сопротивление складываетс  из параллельного соединени  собственной емкости датчика и соединительных проводов выходного сопротивлени  генератора тока, входных сопротивлени  и емкости дифференциального усилител .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of parasitic impedance connected in parallel with the sample to be measured. This parasitic resistance consists of the parallel connection of the sensor's own capacitance and the connecting wires of the output resistance of the current generator, the input resistances and the capacitance of the differential amplifier.

На чертеже приведена структурна  схема измерител  электрических свойств.The drawing shows a structural diagram of an electrical property meter.

Измеритель электрических свойств горных пород и руд содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, фазорасщепитель 2, блок 3 компенсации, дифференциальный усилитель 4, инвертирующий и неинвертирующий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 3 компенсации и генератора 5 стабильного тока, выход которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилител  4, каналы измерени  активной 6 и реактивной 7 состав- л ющи х своими входами соединены с выходом дифференциального усилител  4, а опорными - с выходами фазорасщепител  2, переключатель 8, двухэлектродный датчик 9 с измер емым образцом и эталонное комплексное сопротивление 10, образованное параллельным соединением резистора и конденсатора , причем вход переключател  8 соединен с выходом генератора 5 тока, а его выходы - с электродами двухэлектродно- го датчика 9 и выводом эталонного комплексного сопротивлени  10.Measuring electrical properties of rocks and ores contains a series-connected master oscillator 1, phase splitter 2, compensation unit 3, differential amplifier 4, the inverting and non-inverting inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the compensation unit 3 and the stable current generator 5, the output of which is connected to the inverting input of the differential amplifier 4, the measurement channels of the active 6 and reactive 7 components, with their inputs, are connected to the output of the differential amplifier 4, and with the outputs of the phase splitter 2, the switch 8, the two-electrode sensor 9 with the sample to be measured and the reference impedance 10 formed by the parallel connection of a resistor and a capacitor, the input of the switch 8 connected to the output of the current generator 5, and its outputs to the electrodes of the two-electrode sensor 9 and output reference impedance 10.

Блок 3 компенсации содержит аттенюатор 11, вход которого  вл етс  входом блока 3 компенсации и соединен с выходом фазорасщепител  2, а выход  вл етс  первым выходом блока 3 компенсации и соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител  4, и параллельно соединенные переменные компенсирующие резистор 12 и конденсатор 13, первые выводы которых подключены к выходу фазорасщепител  2, а вторые  вл ютс  вторым вы ходом блока 3 компенсации и соединены с инвертирующим входом дифференциального усилител  4.Compensation unit 3 comprises an attenuator 11, whose input is the input of compensation unit 3 and connected to the output of phase splitter 2, and the output is the first output of compensation unit 3 and connected to the non-inverting input of differential amplifier 4, and parallel-connected variable compensating resistor 12 and capacitor 13 The first terminals of which are connected to the output of the phase splitter 2, and the latter are the second output of the compensation unit 3 and are connected to the inverting input of the differential amplifier 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Задающий генератор 1 вырабатывает наThe master oscillator 1 generates on

пр жение заданной частоты, которое подаетс  на вход фазорасщепител  2, вырабатывающего квадратурные напр жени , сдвинутые по фазе на 90°. Эти напр жени  подаютс  на опорные входы каналов измерени  активной 6 и реактивной 7 составл ющих комплексной проводимости. Кроме того, одно из них, фазовый сдвиг которого прин т за 0°, поступает на вход блока 3a set frequency that is applied to the input of the phase splitter 2, which produces quadrature voltages shifted in phase by 90 °. These voltages are applied to the reference inputs of the measurement channels of active 6 and reactive 7 components of complex conductivity. In addition, one of them, whose phase shift is taken as 0 °, is fed to the input of block 3

5five

00

5five

компенсации, а с его выходов - на неинвертирующий и инвертирующий входы дифференциального усилител  4. Выходное напр жение дифференциального усилител  4 подаетс  на вход генератора 5 тока, управл емого напр жением, а выходной ток последнего через переключатель 8 - на двухэлектродный датчик 9 с исследуемым образцом горной породы. Ток, протекающий через измер емый образец, создает падениеcompensation, and from its outputs to the non-inverting and inverting inputs of the differential amplifier 4. The output voltage of the differential amplifier 4 is fed to the input of the voltage-controlled current generator 5, and the output current of the latter through the switch 8 to the two-electrode sensor 9 with the mountain sample under study breeds. The current flowing through the sample being measured creates a drop

0 напр жени , которое поступает на инвертирующий вход дифференциального усилител  4, замыка  цепь отрицательной обратной св зи данного усилител . Выходное напр жение дифференциального усилител  4 поступает на сигнальные входы каналов измерени  активной 6 и реактивной 7 составл ющих, где измер ютс  и регистрируютс  активна  и реактивна  составл ющие комплексной проводимости измер емого образца.0 the voltage that goes to the inverting input of the differential amplifier 4, closes the negative feedback circuit of this amplifier. The output voltage of the differential amplifier 4 is fed to the signal inputs of the measurement channels of the active 6 and reactive 7 components, where the active and reactive components of the complex conductivity of the sample being measured are recorded and recorded.

Входной сигнал блока 3 компенсации поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилител  4 через аттенюатор 11, а на инвертирующий вход того же усилител  4 - через параллельно соединенные компенсирующие резистор 12 и конденсатор 13.The input signal of the compensation unit 3 is fed to the non-inverting input of the differential amplifier 4 through an attenuator 11, and to the inverting input of the same amplifier 4 through parallel-connected compensating resistor 12 and a capacitor 13.

Соста.вл   систему из двух уравнений, где первое описывает баланс токов на инвертирующем входе дифференциального усилител , а второе св зывает входные выходные напр жени  данного усилител , имеем:The system of two equations, where the first describes the balance of currents at the inverting input of the differential amplifier, and the second relates the input output voltages of this amplifier, we have:

5 five

00

5five

5five

00

где е- выходное напр жение фазорасщепител  2;where e is the output voltage of the phase splitter 2;

S -крутизна генератора 5 тока по входному напр жению; Uo -напр жение на инвертирующем входеS is the steepness of the current generator 5 at the input voltage; Uo - voltage on inverting input

усилител  4;amplifier 4;

UBUX-напр жение на выходе дифференциального усилител  4; Ki -коэффициент передачи аттенюатора 11;UBUX voltage at the output of the differential amplifier 4; Ki is the attenuation coefficient of the attenuator 11;

К -коэффициент усилени  дифференциального усилител  4;K is the gain factor of the differential amplifier 4;

Zx - сопротивление измер емого образца; Zk - компенсирующее сопротивление, равное параллельному сопротивлению резистора 12 и конденсатора 13; Zn - паразитное сопротивление, включенное параллельно измер емому и равное параллельному соединению входных емкости и сопротивлени  дифференциального усилител  4 по инвертирующему входу, выходного сопротивлени  генератора 5 тока, собственной емкости датчика 9 и соедините/(ьных проводов.Zx is the resistance of the sample to be measured; Zk is a compensating resistance equal to the parallel resistance of resistor 12 and capacitor 13; Zn is the parasitic resistance connected in parallel to the measured one and equal to the parallel connection of the input capacitance and the resistance of the differential amplifier 4 via the inverting input, the output resistance of the current generator 5, the own capacitance of the sensor 9 and connect the / (s) wires.

Наход  значение выходного напр жени  дифференциального усилител  4, имеемFinding the value of the output voltage of the differential amplifier 4, we have

еe

K,/z, + (Sl + ,.-1K, / z, + (Sl +, .- 1

ZnZ(ZnZ (

s H-T(T -T -T-к Zx z« ZKs H-T (T-T-T-to Zx z "ZK

При выбореWhen choosing

7 - LZ - n с7 - LZ - n with

K ; Zfl Ujb iоследнее выражение приводитс  к виду еК.1K; Zfl Ujb The last expression is converted to the form EK.1

иand

6ЫХ6S

S ZxS zx

1 +1 +

1one

S К zS K z

Если интерпретаци  результатов производитс  по упрощениой формулеIf the interpretation of the results is done by simplifying the formula

и- .,Jand-., J

ь zb z

то систематическа  погрешность не будет превышатьthe systematic error will not exceed

б b

S-K- Z,S-K- Z,

Учитыва , что коэффициент передачи измерительного преобразовател  равенTaking into account that the transmission coefficient of the measuring converter is

„ и выхKI„And exit”

Кд Cd

еS ZxеS Zx

и выбираетс  обычно в пределах 0,, то дл  величины погрешностей можно записатьand is usually chosen within 0 ,, then for the magnitude of the errors can be written

б - .b -.

K-KIK-KI

Таким образом, при /К/ 200-300, что легко достижимо при использовании современных операционных усилителей в качестве дифференциального усилител  4, величина погрешности измерений не превышаетThus, at / К / 200-300, which is easily achieved using modern operational amplifiers as a differential amplifier 4, the measurement error does not exceed

б 1%.b 1%.

Коэффициент передачи аттенюатора 11 фиксирован, уфстанавливаетс  при настройке прибора и в процессе работы не измен етс . Дл  подбора величин компенсирую- Ш.ИХ резистора 12 и конденсатора 13 к выходу генератора 5 тока переключателем 8 подключаетс  эталонное сопротивление 10 и регулировкой резистора 12 и конденсатора 13The attenuator transfer ratio 11 is fixed, fixed when the instrument is tuned, and does not change during operation. For the selection of the values of the compensating W.ORR resistor 12 and the capacitor 13 to the output of the current generator 5, the switch 8 connects the reference resistance 10 and the adjustment of the resistor 12 and the capacitor 13

добиваютс  необходимых показаний в каналах активной б и реактивной 7 составл ющих . Величины эталонных резистора и конденсатора выбираютс  вблизи высокоом- ного предела измерений.Achieve the required readings in the active b and reactive 7 component channels. The values of the reference resistor and capacitor are selected near the high impedance measurement limit.

Claims (2)

1.Измеритель электрических свойств горных пород и руд, содержащий последо0 вательно соединенные задающий генератор и фазорасщепитель, каналы измерени  активной и реактивной составл ющих, опорные входы которых подключены к выходам фа- зорасщепител , двухэлектродный, датчик с из5 мер емым образцом, генератор тока и дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом генератора тока, а выход - с сигнальными входами каналов измерени  активной и реактивной составл ющих, отличающийс  тем,1.Meter of electrical properties of rocks and ores, containing successively connected master oscillator and phase splitter, measuring channels of active and reactive components, the reference inputs of which are connected to the outputs of the phase splitter, two-electrode, sensor with measured sample, current generator and differential an amplifier, the inverting input of which is connected to the output of the current generator, and the output to the signal inputs of the measurement channels of the active and reactive components, characterized in 0 что, с целью повышени  точности измерений за счет исключени  вли ни  паразитного комплексного сопротивлени , подключенного параллельно измер емому образцу , в него дополнительно введены комплексное эталонное сопротивление, переключатель и блок компенсации, вход которого подключен к одному из выходов фа- зорасщепител , а первый и второй выходы соответственно - к неинвертирующему и инвертирующему входам дифференциальноQ го усилител , при этом один из выводов комплексного эталонного сопротивлени  заземлен , вход переключател  подключен к выходу генератора тока, а выходы переключател  - к выводу комплексного эталонного сопротивлени  и к электроду дат чика, причем выход дифференциального усилител  подключен к входу генератора тока.0, in order to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of the parasitic complex resistance connected in parallel to the sample being measured, a complex reference resistance, a switch and a compensation unit, whose input is connected to one of the outputs of the phase splitter, are additionally introduced. the second outputs, respectively, to the non-inverting and inverting inputs of the differential amplifier, while one of the terminals of the complex reference resistance is grounded, the input of the power switch li ne to the output of the current generator, and the outputs of the switch - to the conclusion integrated reference electrode resistance and to snip date, the differential amplifier output is connected to the input of the current generator. 2.Измеритель по п. 1, отличаюш,ийс  тем, что блок компенсации, содержит атте0 нюатор, вход которого  вл етс  входом блока компенсации, а его выход  вл етс  первым выходом блока компенсации, и параллельно соединенные переменные компенсирующие резисторы и конденсатор, первые вы52. The meter according to claim 1, characterized by the fact that the compensation unit contains an attenuator whose input is the input of the compensation unit and its output is the first output of the compensation unit, and the parallel connected variable compensating resistors and capacitor, the first high 4545 воды которых подключены к входу аттенюатора , а вторые  вл ютс  вторым выходом блока компенсации.the waters of which are connected to the input of the attenuator, and the latter are the second output of the compensation unit.
SU853983692A 1985-12-02 1985-12-02 Electric properties meter for rocks and ores SU1335895A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853983692A SU1335895A1 (en) 1985-12-02 1985-12-02 Electric properties meter for rocks and ores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853983692A SU1335895A1 (en) 1985-12-02 1985-12-02 Electric properties meter for rocks and ores

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1335895A1 true SU1335895A1 (en) 1987-09-07

Family

ID=21207745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853983692A SU1335895A1 (en) 1985-12-02 1985-12-02 Electric properties meter for rocks and ores

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1335895A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Савицкий А. П., Юзов В. И. Аппаратура дл измерени электрических и магнитных свойств горных пород. - В кн.: Методы разведочной геофизики. Электроразведка, вып. 13, Л., 1971, с. 142-143. Авторское свидетельство СССР № 1103158, кл. G 01 R 27/02, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2648979A (en) Transducer testing apparatus
US5264798A (en) Autonulling AC bridge using differential and integration feedback
Dauphinee An isolating potential comparator
US3234459A (en) Method and apparatus for locating faults in electrical cable lines by comparing the impedance of the entire faulted line to the impedance of a section of the line
O'haver et al. A versatile, solid state, constant bandwidth recording nanoammeter
US4737706A (en) Capacitance measuring circuit
SU1335895A1 (en) Electric properties meter for rocks and ores
JP2698615B2 (en) Circuit element measuring device
US3131689A (en) Apparatus for testing blood-flow conditions
US3448378A (en) Impedance measuring instrument having a voltage divider comprising a pair of amplifiers
KR100738692B1 (en) Potential fixing device and potential fixing method
CN113702711A (en) Resistance test circuit and resistance test method
SU1045164A1 (en) Mountain rock and ore electrical property meter
US3007112A (en) Electrical indicating or measuring instruments
RU2204839C2 (en) Electrochemical object parameter meter
SU1580288A1 (en) Method of determining impedance of two-terminal network
SU712775A1 (en) Automatic meter of complex resistance components
SU1013873A1 (en) Mountain rock and ore electrical property meter
SU757151A1 (en) Rheograph
RU2080609C1 (en) Method for determining complex impedance of two-pole network in frequency band
SU1185271A1 (en) Apparatus for measuring current follower gain factor
US2559680A (en) Frequency measuring apparatus
SU1606115A1 (en) Rheoplethysmograph
SU1308901A1 (en) Meter of electric properties of ores and rocks
SU1103157A1 (en) Meter of electrical properties of mountain rocks and ores