SU1460628A1 - Устройство дл определени коэффициента нелинейных искажений электродинамического сейсмоприемника - Google Patents

Description

. 1

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

Цель изобретени  г повьппение точности и помехоустойчивости.

На чертеже приведена структурна  схема предпагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора 1 синусоидального напр жени , ком- паратора 2, источника 3 тока, управл емого напр жением, испытуемого сейсмоприемника 4, синхронного одновибратора 5, режекторного фильтра 6, логического элемента 2И 7, квадратичного преобразовател  8 напр же- j

ние - частота частотомера 9, пере-п ключател  10 на три положени  с одним обищм выводом и ключа 11 с одним замыкающим контактом.

Генератор I соединен с источником 3 тока, выход которого подключен к входу режекторного фильтра 6 и одному выводу испытуемого сейсмо- приемника 4, первое положение переключател  10 соединено с выходом режекторного фильтра, второе-с его входом, а третье - с общей точкой, куда также подключен второй вывод испытуемого сейсмоприемника 4, а общий вывод переключател  10 подклю - чен к входу квадратичного преобразовател  8 напр жение -частота, выход которого подключен к одному из входов логического элемента 2И 7, к другому его входу подключен выход синхронного одновибратора 5 такти- руюший вход которого соединен с выходом компаратора 2, а управл ющий вход - через ключ 11 соединен с общей точкой, к входу компаратора 2 подключен выход генератора 1 синусоидального напр жени , выход логического элемента 2И 7 соединен с входом частотомера 9. При этом в качестве квадратичного преобразовател  8 напр жение - частота можно использовать известные из цифровой измерительной техники преобразователи ,

Режекторньш фильтр должен обладать высокой добротностью, более 100, что достигаетс  применением биквадратных : фильтров

Процесс измерени  происходит в три такта, каждый из которых осущест вл етс  по нажатию ключа 11, Выходно напр жение генератора 1 преобразуетс  источником 3 тока, управл емого напр жением, в гармонический токовый сигнал, возбуждающий испытуемый сейсмоприемник 4, Выходной сигнал сейсмоприемника 4 поступает на вход режекторного фильтра 6, настроенного на частоту генератора 1 и на второе положение переключател  10.

Сигнал на выходе режекторного фильтра 6 представл ет соб ой выходной сигнал сейсмоприемника 4 без основной гармоники, т.е. высапие гар МОНИКИ, обусловленные нелинейностью испытуемого сейсмоприемника. Выходной сигнал генератора 1 поступает также на вход компаратора 2, с помощью которого он на синусоидального преобразуетс  в пр моугольный сигнал той же частоты, поступающий на тактирующий вход синхронного одно- вибратора 5. При изменении потенциал а на управл ннцем входе -последнего, что достигаетс  нажатием кпюча 11, на его выходе по вл ютс  единичные

ворота, длительность которых кратна . периоду сигнала генератора 1,

В первом такте измерени  переключатель 10 находитс  в первом положении , и на вход квадратичного преобразовател  напр жение - частота поступают высшие гармоники выходного сигнал  сейсмоприемника. Функци  преобразовани  квадратичного преобразовател  напр жение - частота при подаче на его вход посто нного сигнала имеет вид

2

fo

KU

(1)

где f.

Г - ™

и к выходна  частота преобразовател ;

выходна  частота преобра- . Зовател  при отсутствии входного сигнала;.

напр жение входного сигна- .л.а; коэффициент преобразовани .

В случае переменного входного сигнала его функцию преобразовани  мож- 35 но переписать в виде

fxT

N„1

(2)

N. N.

(3)

где Т

5

интервал времени, за который осуществл етс  измерение;

NJJ и Нд- количество импульсов на. выходе преобразователи за интервал времени Т соответственно гфи наличии и отсутствии входного сигнала;

U; - среднеквадратическое значение напр жени  входного сигнала.

Интервал времени Т формируетс , g как указано выше, синхронным одно- вибратором 5 в виде единичных ворот, дакщих разрешение на прохождение пачек импульсов через логический элемент 2И 7.

0

Таким образом, в первом такте измерени , после нажати  ключа 11, на выходе логического элемента 2И 7 по вл етс  пачка из N, импульсов , причем

N, N. - К.(4)

NO - К,и;,,

где и - среднеквадратическое значение напр жени  высших гармоник выходного сигнапа сейсмоприемника,

Во втором такте измерени  переключатель 10 переводитс  во второе положение, при этом на вход квадратичного преобразовател  напр жение - частота поступает выходной сигнал сейсмоприемника. После нажати  ключа I1 на выходе логического элемента 2И 7 по вл етс  пачка из N импульсов , причем

N,

NO - К,и,,

(5)

и

(. - среднеквадратическое значение напр жени  выходного сигнала сейсмоприемника , включающего как первую , так и высшие гармоники .

В третьем такте измерени  переключатель 10 переводитс  в третье положение , и вход квадратичного преобразовател  8 напр жение - частота оказываетс  соединенным с общей точкой. После нажати  ключа 11 число N j им1460628

пульсов в пачке на выходе логического элемента 2И 7 равно

N,

N

(6)

В каждом такте измерени  число импульсов в пачках N, N, N просчитываетс  частотомером 9, работающим в режиме счета импульсов,

В случае, когда коэффициент нелинейных искажений fiin%, что имеет место дл  всех сейсмоприемников, коэффициент нелинейных искажений можно определить, как отношение среднёквадратического напр жени  высших гармоник к среднеквадратическому напр жению всего сигнала.

Таким образом, коэффициент К нелинейных искажений сейсмоприемника легко определ етс  по трем полученным результатам (N, , N, .N,) измерени 

25

К

иц

(7)

Как видно из выражени  (7), ко- эф(}мциент иелине-( ых искажений не зависит от медленных (временных, температурных и др.) дрейфов амплитуды генератора синусоидального напр жени , коэффициента преобразовани  источника тока, управл емого напр жением , и коэффициента преобразовани  измерительного канала, т,е, квадратичного преобразовател  напр жение - частота.

5

7

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА, содержащее генератор синусоидального напряжения, выход которого соединен с входом источника тока, а выход последнего подключен к входу ·* режекторного фильтра и одному выводу испытуемого сейсмоприемника, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехо- ·