SU798670A1 - Стробирующее устройство дл элЕКТРОРАзВЕдОчНОй АппАРАТуРы - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам, применяе№1м в геоэлектрической разведке полезных ископаемых,и предназначено для коммутации измеряемого сигнала на заданном промежутке 5. времени (стробировании сигнала) и его накоплении за несколько периодов повторения. Стробирующее устройство может быть использовано также в измерительной технике, в дефектоско- Ю пии и других областях техники.

Известны стробирующие устройства, выполненные в виде последовательной цепи, состоящей из управляемого ключа и накопительного конденсатора 15 или колебательного контура fl] ·

Однако помехоустойчивость таких устройств невысока.

Известно устройство, представляющее собой усилитель, соединенный со стро- 20 бирующим ключом, нагруженным Ήβ накопительный конденсатор [2] Лр37.

Недостатком этого стробирующего устройства является низкая точность измерения слабых сигналов за счет 25 помехи, наведенной по цепи управления ключом, а также низкая помехоустойчивость аппаратуры по отношению к внешним входным помехам, так как, перед стробирующим устройством не- 30 обходимо подключение усилителя с большим коэффициентом усиления и широкой полосой пропускания, а это снижает предельно допустимый уровень помех на входе усилителя, (предельно допустимый уровень помех на входе обратно пропорционален коэффициенту усиления усилителя).

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и точности измерения сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в стробирующее устройство, содержащее дифференциальный усилитель, накопительный конденсатор и стробирующий ключ, на, выходе которого включен резистор нагрузки,введена катушка индуктивности, образующая с накопительным конденсатором последовательную цепь, включенную между выходом усилителя и входом стробирующего ключа, дополнительный ключ, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя, управляющий вход которого соединен с управляющим входом стробирующего ключа, и катушка связи, соединенная согласно с катушкой индуктивности и одним выводом накопительного конденсатора, при этом конец катушки связи подсоединен к инэ вертирующему входу дифференциального усилителя.

На фиг. 1 представлена схема стробирующего устройства, обведенная пунктиром, и вариант ее использования в электроразведочной аппаратуре,’ на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая ее работу.

Стробирующее устройство содержит катушку 1 индуктивности, конденсатор 2, стробирующий ключ 3, резистор 4, дополнительный ключ 5, катушку 6 свяэи, усилитель 7 напряжения, резисторы 8 и 9 делителя напряжения обратной связи.

Оно может быть использовано в устройстве, содержащем генератор 10 15 импульсов тока, излучатель 11 поля, датчик 12 поля, усилитель 13 переменного тока, синхронный детектор 14, индикатор 15, формирователь 16 управляющих импульсов стробирования. 20

На фиг. 2 условно обозначены 1 ток, проходящий в излучатель 11 поля, и создаваемый генератором 10 импульсов тока; Е_с - напряжение сигнала на выходе датчика 12 поля; U^_np“ импуль- 25 сы напряжения управления стробирующим и дополнительными ключами 3, 5, создаваемые формирователем 16; U - выходное напряжение (стробированный сигнал), снимаемое с резистора 4. __

Принцип работы стробирующего уст-τ ройства заключается в следующем.

Во время действия импульса напряжения управления U_yn0,стробирующий и дополнительный ключи 3, 5 . открыва- _ ются, и в колебательном контуре, со- ^5 держащем катушку 1 индуктивности, конденсатор 2, стробирующий ключ 3, резистор 4 и настроенном на собственный период колебаний, равный удвоенной длительности импульса напря- 40 жения управления, протекает ток синусоидальной формы с амплитудой (в установившемся режиме колебаний), пропорциональной значению напряжения сигнала Е в этом промежутке времени. В установившемся режиме колебаний напряжение отрицательной обратной связи, снимаемое с катушки связи 6 и конденсатора 2, равно нулю, так как при резонансе на колебательном контуре сумма реактивных напряжений равна нулю, коэффициент трансформации напряжения из катушки индуктивности в катушку связи задан равным единице. В переходном режиме (при измерении значения сигнала Е_с на стробируемом времени) напряжение положительной обратной связи не равно нулю, и оно подводится через дополнительный ключ 5 и делитель на резисторах 8 и 9 ко входу усилителя напряжения. С выхода усилителя усиленное напряжение обратной связи воздействует на колебательный контур встречно исходному напряжению обратной связи, тем самым уменьшается скорость изменения амплитуды тока в колебательном контуре, т. е. увеличивается добротность стробирующего устройства. Увеличение добротности стробирующего устройства ведет к повышению помехоустойчивости измерений сигнала по отношению к внешним флуктуационным помехам. Коэффициент усиления дифференциального усилителя с обратными связями, как известно (3), определяется соотношением сопротивлений 8 и 9.

Увеличение точности измерения сигнала достигается за счет снижения влияния на коэффициент передачи стробирующего устройства нестабильности внутреннего сопротивления открытого стробирующего ключа 3 и ·. нестабильности активного сопротивления провода катушки индуктивности при изменении температуры окружающей среды.

Claims (3)

1. (54) СТРОБИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ АППАРАТУРЫ вертирующему входу дифференциального усилител . На фиг. 1 представлена схема стробирующего устройства, обведенна  пунк тиром, и вариант ее использовани  в электроразведочной аппаратуре, на фиг. 2 - временна  диаграмма, по сн юща  ее работу. Стробирующее устройство содержит катушку 1 индуктивности, конденсатор 2, стробирукнций ключ 3, резистор 4, дополнительный ключ 5, катушку 6 св  зи, усилитель 7 напр жени , резисторы 8 и 9 делител  напр жени  обратно св зи. Оно может быть использовано в уст ройстве, содержащем генератор 10 импульсов тока, излучатель 11 пол , датчик 12 пол , усилитель 13 перемен ного тока, синхронный детектор 14, индикатор 15, формирователь 16 управ л юш.их импульсов стробировани . На фиг. 2 условно обозначены , проход щий в излучатель 11 пол  и создаваемый генератором 10 импульсов тока/ ЕС - напр жение сигнала на выходе датчика 12 пол ; импуль сы напр жени  управлени  стрЬбирующи и дополнительными ключами 3, 5, создаваемые формирователем 16; и - выходное напр жение (стробированный си нал) , снимаемое с резистора 4. Принцип работы стробирующего уст-t ройства заключаетс в следующем. Во врем  действи  импульса напр жени  управлени  иуг,р,стробирующий и дополнительный ключи 3, 5 открываютс , и в колебательном контуре, содержащем катушку 1 индуктивности, конденсатор 2, стробирующий ключ 3, резистор 4 и настроенном на собственный период колебаний, равный уд вЪенной длительности импульса напр жени  управлени , протекает ток сину соидальной формы с амплитудой (в установившемс  режиме колебаний), пропорциональной значению напр жени  сигнала Е в этом промежутке времени . В установившемс  режиме колебаний напр жение отрицательной обрат ной св зи, снимаемое с катушки св зи 6 и конденсатора 2, равно нулю, так как при резонансе на колебательном контуре сумма реактивных напр жений равна.нулю, коэффициент трансформаци напр жени  из катушки индуктивности в катушку св зи задан равным единице . В переходном режиме (при измерении значени  сигнала БС на стробируе мом времени) напр жение положительной обратной св зи не равно нулю, и оно подводитс  через дополнительный ключ 5 и делитель на резисторах 8 и 9 ко входу усилител  напр жени . С выхода усилител  усиленное напр жение обратной св зи воздействует на колебательный контур встречно исходному напр жению обратной св зи, тем caNbiM уменьшаетс  скорость изменени  амплитуды тока в колебательном контуре, т. е. увеличиваетс  добротность стробирующего устройства. Увеичение добротности стробирующего устройства ведет к повышению помехоустойчивости измерений сигнала по отношению к внешним флуктуационным помехам. Коэффициент усилени  дифференциального усили.тел  с обратными св з ми, как известно (3), определ етс  соотношением сопротивлений а и 9. Увеличение точности измерени  сигнала достигаетс  за счет снижени  вли ни  на коэффициент передачи стробирующего устройства нестабильности внутреннего сопротивлени  открытого стробируюцего ключа 3 и . нестабильности активного сопротивлени  провода катушки индуктивности при изменении температуры окружающей среды. Формула изобретени  Стробирующее устройство дл  электроразведочной аппаратуры, содержащее дифференциальный усилитель, накопительный конденсатор и стробирующий ключ, на выходе которого включен резистор нагрузки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости устройства , в него введена катушка индуктивности , образующа  с накопительным конденсатором последовательную цепь, включенную между выходом усилител  и входом стробирующего ключа, дополнительный ключ, включенный в цепь отрицательной обратной св зи усилител , между входом стробирующего ключа и неинвертирующим входом усилител , управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом стробирующего ключа, и катушка св зи, соединенна  согласно с катушкой индуктивности и одним выводом накопительного конденсатора, при этом конец катушки св зи подсоединен к инвертирующему входу дифференциального усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Мизюк Л. Я. Элементы транзисторных схем измерительной аппаратуры дл  индуктивной электроразведки, Киев, Hayкова Думка, 1970, с. 253270 .
2. 2.Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители М., Мир, 1978, с. 99.
3. 3. Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике, под ред.; Ф. М. Каменецкого . Л., Недра, 1976, с. 56-66 (прототип).

   cS

   S

   I. I

   L /

   А

   V

   А

   Фиг. 2