SU379895A1 - Способ многоканальной записи электрических сигналов группы сейсмоприемников - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике многоканальной промежуточной записи электрических сигналов сейсмоприемников на непрерывно вращающемс  магнитном барабане, используемой в сейсмометрии дл  записи части предшествующего землетр сению «спокойного микросейсмического фона и дальнейшей перезаписи на работающие в ждущем режиме различные регистрирующие устройства. Предлагаемый способ может быть использован дл  многоканальной кратковременной записи или запоминани  инфразвуковых сигналов и от других типов датчиков, примен емых в различных област х науки и техники.

Из известных способов многоканальной промежуточной записи сейсмических сигналов на магнитном барабане наиболее распространенным  вл етс  способ записи с высокочастотным подмагничиванием модулированной по амплитуде последовательности импульсов, полученной в результате временного разделени  каналов группы сейсмоприемников при циклической коммутации с защитными интервалами между ними.

Однако при записи на магнитном барабане амплитудна  точность воспроизводимой последовательности сигнальных импульсов оказываетс  довольно низкой в основном изза паразитной амплитудной модул ции, вызванной изменением величины воздушного

зазора между поверхностью барабана и головками записи и воспроизведени . Кроме того, при низкой скорости вращени  барабана, обусловленной необходимостью обеспечени 

сравнительно большого времени запоминани  (интервал между записью и воспроизведением ), паразитную амплит -дную модул цию могут вызывать даже незначительные шероховатости магнитной поверхности, особенно при малой величине воздушюго зазора. Другие известные виды записи при такой скорости вращени  барабана имеют недостаточную полосу пропускани  дл  сохранени  удовлетворительной формы сигнальных импульсов при большом количестве сейсмических каналов.

Цель изобретени  - повысить точность воспроизведени  последовательности импульсов при наличии паразитной амплитудной

модул ции, вызванной изменением воздушного зазора между поверхностью барабана и головками. Цель достигаетс  путем записи узких однопол рных пр моугольных импульсов стабильной амплитуды во врем  действи 

защитных интервалов, которые затем воспроизвод т , ограничивают снизу, отдел ют от последовательности сигнальных импульсов, переворачивают по фазе на 180°, детектируют с емкостным накоплением, отфильтровывают

от высокочастотных составл ющих; полученным непрерывным напр жением модулируют по амплитуде воспроизводимую последовательность сигнальных импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства , с помощью которого реализуют предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы импульсов в характерных точках устройст1ва. Устройство содержит сейсмоприемники /, входной коммутатор 2, генератор 3 высокочастотного подмагничивани  и стирани , усилитель 4 записи, головку 5 записи, головку 6 стирани , головку 7 воспроизведени , магнитный барабан 8, предварительный усилитель 9 воспроизведени , амплитудный модул тор 10, оконечный усилитель 11 воспроизведени , ключ 12, ограничитель 18 снизу, ключ 14, фазоинвертор 15 на 180°, эмиттерный повторитель 16, накопительный детектор 17, фильтр 18 нижних частот, генератор 19 тактовых импульсов , ждущие мультивибраторы 20, 21, 22, 23 и 24. Во врем  действи  защитного интервала () входного коммутатора 2, когда ни один из сигналов сейсмоприемников группы не поступает на вход усилител  4 записи, задним фронтом одного из тактовых импульсов (фиг. 2, а) от генератора 19, унравл ющих работой коммутатора 2, в момент ti запускают ждущий мультивибратор 20 (фиг. 2,6). Задним фронтом импульса мультивибратора 20 в момент з запускают ждущий мультивибратор 21, который в интервале времени () обеспечивает провод щее состо ние ключа/2 (фиг. 2, в). С помощью ключа/2 подключают источник стабильного напр жени  4-t/cT к входу усилител  4 записи, формиру  тем самым калибровочные импульсы равной амплитуды (фиг. 2, г). Таким образом, на выходе усилител  4 возникает последовательность сигнальных и калибровочных импульсов , которую с помощью головки 5 записывают на магнитном барабане S, а с помощью головки 7 воспроизвод т. Ток высокочастотного подмагничивани  головки 5 и ток стирани  головки 6 поступают от генератора 3. Длительность калибровочных импульсов, так же как период следовани  тактовых импульсов выбирают исход  из верхней границы полосы пропускани  сквозного тракта магнитной записи и воспроизведени  при заданной скорости вращени  барабана. При этом допускают значительные искажени  фронтов сигнальных и калибровочных импульсов , но чтобы они не налезали один на Другой. Дл  устранени  паразитной амплитудной модул ции, вызванной изменением зазора, воспроизводимую последовательность сигнальных импульсов модулируют с помощью амплитудного модул тора 10 по закону, обратному паразитной амплитудной модул ции. Модулирующее напр жение формируют следующим образом. С выхода предварительного усилител  воспроизведени  последовательность сигнальных и калибровочных импульсов (фиг. 2, д) подают на ограничитель 13, производ щий отсечку отрицательных выбросов этих импульсов (фиг. 2, е), возникающнх вследствие дифференцирующего действи  воспроизвод щей головки 7. Ключ 14 отдел ет положительные калибровочные импульсы от сигнальных. Работа ключа 14 управл ет ждущий мультивибратор 23, запускаемый (фиг. 2, ж) от ждущего мультивибратора 22. Последний срабатывает от заднего фронта тактового импульса, однако его посто нную времени меньще, чем у мультивибратора 20, и длительность его импульса лежит в интервале (ti-t). Длительность импульса мультивибратора 23 (фнг. 2,з), наоборот , больще, чем у мультивибратора 21, т. е. в интервале (tz-tg). Это делают дл  того, чтобы обеспечить надежную селекцию калибровочных импульсов при возможных их фазовых сдвигах при колебани х скорости вращени  барабана. На выходе ключа 14 импульсы имеют вид, показанный на фиг. 2, и. Далее калибровочные импульсы переворачивают по фазе на 180° с помощью фазоннвертора 15 (фиг. 2, к) и подают на накопительный детектор через согласующий эмиттерный повторитель 16. Работой накопительного детектора 17 управл ют с помощью мультивибратора 24 (фиг. 2, л) в интервале времени (), меньщем длительности калибровочного импульса, от переднего фронта которого он срабатывает. Выходное напр жение накопительного детектора 17 (фиг. 2, м) подают на вход фильтра нижних частот 18. Фильтр 18 (фиг. 2, н) подавл ет высокочастотные составл ющие выходного напр жени  и сглаживает его перед подачей на вход модул тора 10. Предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность коррекции амплитудных искажений воспроизводимых сигнальных импульсов , так как она производитс  с минимальной задержкой во времени. При этом зпачительно повыщаетс  точность воспроизведени  сигнальных импульсов при записи на магнитном барабане, при наличии мультннликативных наводок на электронные блоки и головки н модул ционных щумов, т. е. увеличиваетс  динамический диапазон записи. Предмет изобретени  Способ многоканальной заниси электрических сигналов группы сейсмоприемников путем временного разделени  каналов в последовательность импульсов с защитными интервалами между ними, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности вопроизведени  последовательности импульсов при наичии наразитной амплитудной модул ции, существл ют корректирующую амплитудную модул цию воспроизводимой последовательности имнульсов ненрерывным сигналом, потор ющим закон наразитной амплитудной 5 модул ции, но в противофазе, который получают путем восстановлени  огибающей воепроизводимых однопол рных калибровочных 6 импульсов, записанных с посто нной амплитудой во врем  действи  защитных интервалов .