SU560197A1 - Магнитометр с цифровым и аналоговым выходом - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к геофизическим аэромагнитометра .м высокой чуветвительности.

Известиы аэромагнитометры высокой чувствительности с частотным выходом, использующие элементы предварительной обработки сигнала дл  определени  слабых магнитных аномалий.

Устройство магиитиой аэросъемки сот .ержит фильтры, дифференциальную ехему 1 .

Проход щее при фильтрации и дифференцировании искажение формы еигиала )е восстанавливаетс  при обработке. Поэтому известное устройство ие обесиечивает аиалоговую регистрацию неискаженных аномалий малой прот женности и интенсивности.

Наиболее близк1:й но техиической сущности к предлагаемому магиитометру - аэромагнитометр с цифровым И аиалоговым выходом 2 содержит магниточувствительный датчик с частотным выходом, преобразователь частота-код , схему вычислени  иервой разности (преобразователь/дифференциатор), а также иреобразователь код-аиалог, выход которого в цел х воз.можности визуального наблюдени  результатов измерений подключен к аналоговому регистратору.

Недостатком такого магнитометра  вл ете  невозможность аналоговой регистрации неискаженных аномалий малой нрот женности и

интенсивности Б крупном маси1таос в услови х значительного нормального градиента магиитиого пол  Земли (МПЗ). Этот недостаток обусловлен тем, что преобразователь код-аналог подключен к младшим разр .дам выходного регистра нреобразовател  частота-код или к выходу схемы вычислени  иерво разности.

Па входе магннтометра нмеетс  мещаюша  еос1авл юи1а  снгна а в виде линейного приращенн , обусловленна  градиентом МПЗ. Прн этом младщне разр ды выходного регистра магнитомет)а (нреобразовател  частота- код) периодически сбрасываютс  и- нуль после достижени  .максимального значени , а

на выходе нреобразовател  код--аналог, г;одключенного к указанным младшим разр дам, ио вл ете  пилообр зны сигнал с маснмальной амплитудой диапазона вектора .МПЗ вдоль напра;;лсни  полета.

Дл  вы влени  слабых аномалий н)1ходитс  регистрировать С ;гнал на выхо.дс нреобразоватол  код-аналог, подключенного к схеме выч1;слени  первой разнсстг. Этот сигнал

представл ет собой производглло модул  полного вектора МПЗ вдоль гичнрагз.че- н  нолега. Следовательно, аномали  регистрнр-уетс  в пскаженной форме.

Цель изобретени  - обеепеченне возможиостн выделеьщ  неискаженных аномалий малои прот женности и интенсивности с помощью аэромагпитометра.

Это достигаетс  тем, что в магнитометр введены сумматор II схема ручного набора кода, нричем выходы схемы вычислени  первой разности и выходы схемы ручного набора кода подключены к входам сумматора, а к выходу сумматора - преобразователь код-аналог.

Блок-схема устройства приведена на чертеже .

К выходу магниточувствительного датчика 1 с частотным выходом подключены преобразователь 2 частота-код и схема 3 вычислени  первой разности. Выход последней соединен с первым входом сумматора 4, второй вход сумматора - с выходом схемы 5 ручного набора кода. К выходу сумматора 4 (к младшим разр дам его выходного регистра) подключен преобразователь 6 код-аналог, а к выходу этого преобразовател  - регистратор 7.

yctpoficTBO работает следуюш.им образом.

Сигнал магниточувствительного датчика 1 с частотным выходом поступает одновременно на вход преобразовател  2 частота-код н на вход схемы 3 вычислени  первой разности. На выходном регистре преобразовател  2 частота-код с периодом тактовой частоты мапгитометра образуютс  коды измер емой величины модул  полного вектора МПЗ. На выходном регистре схемы 3 вычислени  первой разности с периодом тактовой частоты образуютс  разности мелсду последним и предшествуюш ,им ему значеиием модул  полиого вектора МПЗ, т. е. разность между двум  соседними значени ми измер емой величины. Так как перва  разность дл  дискретных сигналов  вл етс  аналогом первой производной, то носто нна  составл юща  сигнала на выход схемы 3 вычислени  первой разности не проходит. При наличии линейно измен ющейс  составл юн ей в сигнале на выходе схемы вычислени  первой разности по вл етс  досто нна  составл юща .

Последовательность чисел, представл юща  собой выходной сигнал схемы вычислени  первой разности, синхронно с тактовой частотой магнитометра поступает на первый вход сумматора 4. Сумматор осуществл ет последовательное суммирование всех попадающих на его входы чисел, с учетом их знака. Поэтому на выходе сумматора образуетс  последовательность чисел, представл юща  переменную составл юн1ую сигнала на выходе преобразовател  2 частота-код магнитометра. При этом носто нный сигнал на входе сумматора нреобразуетс  в линейно измен ющийс  снг1 ал на его выходе. Дл  исключени  мещаюидей линейной составл ющей служит схема 5 ручного набора кода. Указанна  схема нозвол ет синхронно с тактовой частотой магнитометра подавать на второй вход сумматора 4 некоторое посто нное число, знак которого противоположен знаку посто нной составл ющей сигнала на выходе схемы 3 вычислени  первой разности и соответственно па первом входе сумматора 4. Схема 5 ручного набора кода дает возможность мен ть с пульта величину и знак числа с дискретностью в одну единицу младшего разр да. Подбира  с помощью схемы ручного набора кода величину числа на втором входе сумматора равной величине посто нной составл ющей сигнала на первом входе су.мматора, можно добитьс  отсутстви  измен ющейс  составл ющей сигнала на выходе сумматора.

Преобразователь 6 код-аналог, подключенный к разр дам выходного регистра сумматора 4, преобразует последовательность чисел на выходе сумматора в аналоговый сигнал ступенчатой формы, который с целью визуального наблюдени  его формы поступает на вход регистратора 7.

Основное преимущество предлагаемого устройства в том, что наличие сумматора иа выходе схемы вычпслени  первой разности дает возможность восстановить форму переменной части второго сигнала, а схема ручного набора кода обеспечивает ликвидацию мешающей составл ющей сигнала в виде линейных приращений , также не искажа  форму полезного сигнала. Так как цифрова  обработка не вносит погрешностей в проводимые операции, то форма переменной части входного сигнала восстанавливаетс  полностью.

Claims (2)

1.Патент Великобритании № 1351912, кл. G IN, 1973.

2.Каталог геофизической аппаратуры ГА. 01.02.19 «Аэромагнитометр квантовый. КАМ-28, «Недра, 1972 (прототип).