Измеритель собственной частоты электродинамического сейсмоприемника

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА , содержащий генератор элект рических колебаний, частотно-задающий контур которого выполнен в йиде . электродинамического сейсмоприемника , и частотомер, подключенньШ к выходу генератора электрических колебаний, отличающийся тем, что, с целью уменьшениявремени измерения с одновременным повыше нием точности, в него введены последовательно соединенные режекторный фильтр, одновходовый компаратор и регулятор глубины положительной обратной связи, состоящий из последовательно соединенных преобразователя уровня нелинейных искажений в код и элемента преобразования кода в активное сопротивление, причем вход § частотомера подключен к входу режекторного фильтра, а выход элемента (Л преобразования кода в активное сопротивление подключен к входу положительной обратной связи генератора электрических колебаний. д П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК зш G 01 U 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYQAPCTBEHHblA,HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3556005/18-25 (22) 24.02.83 (46) 15. 11.84, Бюл. Ф 42 (72) Э.M.Бромберг, В.И.Шлимак: и С.М.Зейде (71) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (53) 550.834(088.8) (56) 1 . Иорине Ю.И. Измерение вибраций. M., Машгиз, 1967, с. 345.

2. Авторское свидетельство СССР

У 603931, кл. G 01 V 1/18, 1978 (прототип). (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА содержащий генератор элект рических колебаний, частотно-задающий контур которого выполнен в виде

„,SU.„1124242 А электродинамического сейсмоприемника, и частотомер, подключенный к выходу генератора электрических колебаний, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения с одновременным повыше нием точности, в него введены последовательно соединенные режекторный фильтр, одновходовый компаратор и регулятор глубины положительной обратной связи, состоящий из последовательно соединенных преобразователя уровня нелинейных искажений в код и элемента преобразования кода в активное сопротивление, причем вход частотомера подключен к входу режекторного фильтря, а выход элемента .преобразования кода в активное сопротивление подключен к входу цепи положительной обратной связи генератора электрических колебаний.

1 11242

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

Известно устройство для определения собственной частоты сейсмоприемника, содержащее генератор электрических колебаний, в частотно-задающую цепь которого включен электродинамический сейсмоприемник, измеритель частоты и амплитуды колеба- 1р ний (1) .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, обусловленная тем, что при тре буемой для современных сейсмоприемни- 15 ков степени затухания выше 0 5 от кри. тического отношение соседних амплитуд свободных затухающих колебаний составляет 10,что затрудняет их измерение, по одному измерительному кана- 20 лу. При увеличении числа измеритель ных каналов точность измерения по вышается, устройство усложняется и появляется дополнительная погрешность вследствие их неидентичности, Наиболее близким к предлагаемому является у.тройство для измерения собственной частоты электродинамического сейсмоприемника, содержащее генератор электрических колебаний; частотно-задающий контур которого выполнен в виде электродинамичес" кого сейсмоприемника,и частотомер, подключенный к выходу генерато ра (2).

Недостатком данного устройства является .значительное время, затрачиваемое на измерение, обусловленное необходимостью индивидуальной настройки глубины положительной обратной связи генератора для каждого сейсмоприемника. Точность измерений невысока вследствие наличия нелиней" ных искажений выходного сигнала, .величина которых значительна из-за низ45 кой добротности сейсмоприемника.

Цель изобретения — уменьшение времени измерения с одновременным повышением точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор электрических колебаний, частотно-задающий контур которого выполнен в виде электродинамического сейсмоприемника, на частотомер, под- 55 ключенный к выходу генератора, введены последовательно соединенные режекторный фильтр, одновходовый ком42 2 паратор и регулятор глубины положительной обратной связи, состоящий из последовательно соединенных преобразователя уровня нелинейных искажений в код и элемента преобразования кода в активное сопротивление, причем вход частотомера подключен к входу режекторного фильтра, а выход элемента преобразования кода в активное сопротивление подключен к входу цепи положительной обратной связи генератора электрических колебаний.

На фиг.1 приведена блок-схема измерителя собственной частоты электродинамического сейсмоприемника, на фиг.2 — то же, вариант реализации.

Измеритель собственной частоты электродинамического сейсмоприемника (фиг.1) содержит генератор 1 электрических колебаний, в котором в качестве частотно-задающего контура включен электродинамический сейсмоприемник 2, частотомер 3, режекторный фильтр 4, компаратор 5, и регулятор 6 глубины положительной обратной связи, состоя. щий из последовательно соединенных преобразователя 7 уровня нелинейных искажений в код и элемента 8 преобразования кода в активное сопротивление.

Выход генератора 1 электрических колебаний соединен с входом частотомера 3 и через режекторный фильтр 4— с входом компаратора 5, выход которого через регулятор 6 глубины поло- . жительной обратной связи соединен с входом генератора 1.

Измеритель собственной частоты электродинамического сейсмоприемника работает следующим образом.

В начальный момент генератор 1 электрических колебаний охвачен положительной обратной связью такой глубины, что при подключении к нему в качестве частотно-задающего контура электродинамического сейсмоприемника 2 возникают электрические колебания. При наличии в выходном сигнале генератора 1 электрических колебаний нелинейных искажений íà выходе режекторного фильтра 4, настроенного на собственную частоту электродинамического сейсмоприемника 2, появляется сигнал, пропорциональный величине нелинейных искажений. Если

его величина больше порога срабатывания компаратора 5, то выходной

11242 сигнал последнего преобразуется в код преобразователем 7 уровня нелинейных искажений в код, выходным сигналом которого через элемент 8 преобразования кода в сопротивление осуществляется уменьшение глубины положительной обратной связи генератора 1 электрических колебаний.

-Это происходит до тех пор, пока сигнал на выходе режекторного фильтра 4, 1ð а значит и нелинейные искажения.выходного сигнала генератора 1 электрических колебаний, не станет меньше порога срабатывания компаратора 5.

При уменьшении сигнала нелинейных искажений на выходе режекторного фильтра 4 до уровня, меньшего порога срабатывания компаратора 5, компаратор возвращается в исходное положение, после чего глубина положи- тельной обратной связи.не изменяется.

Один из возможных вариантов реализации измерителя собственнной частоты электродинамического сейсмопри-.: емника приведен на фиг.2. Генератор 1ъ5 электрических колебаний с сейсмоприемником 2 в качестве частотно-задающего контура построен на основе операционных усилителей 9 и 10, коэффициент усиления которых меняется в зависимости от того, какой из

30 резисторов 11-18 через ключи 19 и

20, управляемые счетчиком 21 подключен к его инвертирующему входу.

Эти резисторы выбираются из условия нарастания номинала от резистора 11 к резистору 18.

Фильтр в виде резистора 22 и конденсатора 23 служит для предотвращения возникновения генерации .на частотах высших резонансов электродинамического сейсмоприемника 2, а цепь из конденсатора 24 и резистора 25 — для исключения фазового сдвига сигнала на собственной часто45 те сейсмоприемника, вносимого фильт- 45, ром в виде резистора 22 и конденсатора 23.

После нажатия кнопки 26 счетчик 21 устанавливается в нулевое положе42 4 ние и коэффициент усиления операционного усилителя 10 будет максимальным, что равносильно заданию максимальной глубины положительной обратной связи генератора 1 электрических колебаний.

Наличие в выходном сигнале нелинейных,искажений приводит к появле-! нию сигнала на выходе режекторного фильтра в виде операционного усилителя 27, выполненного на основе двойного Т-образного моста. При превьппении этим сигналом порога срабатывания компаратора, выполненного в виде операционного усилителя 28, на

V -входе счетчика 21 появляется разрешение счета. На его счетньп вход через делитель в виде триггера 29 и счетчика 30 поступают тактовые им-. пульсы от генератора, выполненного в виде триггера 3 1. Таким образом, к инвертирующему входу операционного усилителя 10 генератора 1 электрических колебаний последовательно подключаются резисторы 11-18 до тех пор, пока в выходном сигнале генератора 1 электрических колебаний прйсутствуют высшие гармоники.

Как только их величина станет меньше порога срабатывания компаратора 28, компаратор включается и на V -входе счетчика 21 устанавливается запрет счета. Значение собственной частоты электродинамического сейсмоприемника определяется по частотомеру 32.

Использование изобретения обеспечивает определение собственной частоты электродинамического сейсиоприемника с погрешностью до десятых долей процента, при этом время измерения составляет 1 с. Это достигается за счет автоматической регулировки коэффициента нелинейных искажений сигнала с выхода генератора

Э электрических колебаний с сейсмоприемником в качестве частотнозадающего контура.

1124242

®ae.8

@ШИПИ Заказ 8274/35 Тираж 7 1 О Подписное: фишими HGG ЧЬвтеат", г Уигород,yn.Проекта», 4