Устройство для питания буксируемого магнитометра

 

Изобретение относится к области геофизических измерений и может быть использовано при буксировке магниточувствительного датчика, размещенного за судном в буксируемом устройстве. Целью изобретения является повышение надежности устройства для питания буксируемого магнитометра. Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, регулятор 2, источник 3 опорного напряжения, блок 4 сравнения, зажимы 5 и 6 силового выхода регулятора, кабель 7, нагрузку 8, резистор 9. Выходы источника 3 опорного напряжения, выходные зажимы 5 и 6 и резистор 9 подключены соответственно к опорному входу 10, потенциальному входу 11 и токовому входу 12 блока 4 сравнения. 2 ил.

ÄÄSUÄÄ 1583890

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Д1) G 01 R 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4380293/24-21 (22) 16.02.88 (46) 07.08.90. Бюл. М 29 (7l) Специальное конструкторское бюро физического приборостроения

Института общей физики АН СССР (72) А.А. Заруцкий, А.И. Иваница и В.M. Коротков (53) 621.317.44 (088.8) (56) Квантовый Т-магнитометр. Техническое описание и инструкция по эксп.луатации БТ; и 99.00.00,000, 1969, с. 41.

Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. — М.: Мир,,1987, с. 263 и 264. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ БУКСИРУЕМОГО МАГНИТОМЕТРА

2 (57) Изобретение относится к области геофизических. измерений и может быть использовано при буксировке магнито- . чувствительного датчика, размещенного за судном в буксируемом устройстве. Целью изобретения является повьппе" ние надежности устройства для питания буксируемого магнитометра. Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, регулятор 2, источ:ник 3 опорного напряжения, блок 4 сравнения, зажимы 5 и 6 силового вь хода регулятора, кабель 7, нагрузку

8, резистор 9. Выходы источника 3 опорного напряжения, выходные зажимы

5 и 6 и резистор 9 подключены соответственно к опорному входу 10, потенциальному входу 11 и токовому входу 12 блока 4 сравнения. 2 ил.

1583890

Изобретение относится к области геофизических измерений, в частности к области магнитных измерений при буксировке магниточувствительного датчика, размещенного в гондоле, за судном.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема питания буксируемого магнитометра, на фиг.2 — схема блока сравнения, Устройство для питания буксируемого магнитометра (фиг.1) содержит источник 1 постоянного напряжения и регулятор 2, соединенные последовательно, источник 3 опорного напряжения, вход которого подключен к дополнительному .выходу источника напряже- 2О ния, блок 4 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу регулятора 2, первый 5 и второй 6 вы-. ходные зажимы силового выхода регу-. лятора, последовательно включенные кабель 7 и нагрузка 8, резистор 9, . включенный в разрыв связи между регулятором и вторым выходным зажимом.

Выходы источника 3 опорного напряжения, выходные зажимы 5 и 6 и резис- 30 тор 9 подключены соответственно к, опорному 10, потенциальному 11 и токовому 12 входам блока 4 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 1 он выл рабатывает силовое напряжение для питания регулятора 2 и напряжение, питающее источник 3. Работой регулятора 2 управляет блок 4, Напряжение с выходных зажимов 5 и 6 поступает в кабель 7 и далее подводится к нагрузке 8. Опорное напряжение Е с выхода источника 3 и напряжения об-, ратных связей по напряжению Е с выходных зажимов и по току Е, с резистора 9 подаются на опорный 10, потен-.; циальный 11 и токовый 12 входы блока 4. Сравнивая эти сигналы, блок 4 вырабатывает управляющий сигнал Е р, 0 который, воздействуя на регулятор, замыкает сложную цепь обратной связи — о грицательную по напряжению и положительную по току.

Пусть напряжения на выходе регу-, 55 лятора 2, выходных зажимах 5 и 6 и на нагрузке 8 равны Е, Е, Е соот19 ветственно, а ток, протекающий по кабелю 7 равен 1. Тогда напряжения обратных связей равны

Eé г1 (1)

Š= — IR (2)

1 9 где R — сопротивление резистора 9, и напряжения отсчитываются от нижнего по схеме фиг.1 зажима 6.

Напряжение на выходе блока 4 равно где К „, К.„, К, — коэффициенты передачи блока 4 по соответствующим входам °

Напряжение на выходе регулятора. равно

Е пр К t = Кр(ЕОп Коп+ Еи К и +

+ Е,К ), (4) где К вЂ” коэффициент передачи регуР лятора 2.

Из уравнения Кирхгофа для питающего контура

Е KðLEon Kpn+(2IR< + Ез)К и т.к К„3 - I(2R „+ R ), (5) где R — сопротивление провода как беля.

Выполнив преобразования, напряжение на нагрузке равно

KpKpq Е рп ++2R (KpK g 1) Ry (К К 1) I

3 1 — КРКи

I, (6), Анализируя выражение (6) приходят к выводу, что условием стабилизации напряжения питания гондолы E являз ется обращение в нуль квадратной скобки в его числителе и достаточное усиление в цепи обратной связи по напряжению.

2Rê(K Кц -1) = К9(КРЕЕ +1);

В этом случае напряжение на нагрузке определяется опорным напряжением

1583890

Кол

Š— — — Е

К . o(( и (8) 10

СК =2

1 к

9 (15) R< — — К

R 17

К

I (6

R y

- — K К

R 4

1Ь (12) 55 (13):

Ки

К

Раскрывая первое выражение в (7) находят требование к петле обратной 5 связи (ОС) по току

Кк

2 --(К К вЂ” 1) — 1 р и

К (9) ? KR

Поделив выражение (9) на К, с учетом второго соотношения в (7), записывают окончательное выражение для характеристической постоянной питающей схемы о1 =- -2— кк и (10)

При достаточном усилении в цепи 20

ОС по напряжению определенные требования накладываются только на отношение коэффициентов передачи в цепях

ОС по току и напряжению согласно (10) что упрощает схемную реализацию

Ь

25 устройства.

Напряжение на нагрузке при выполнении условий (7) и (10), равно напряжению на выходных зажимах при отсутствии обратной связи по току (8). 30

Это позволяет трактовать устройство как источник питания с отрицательным выходным сопротивлением, равным сопротивлению питающих проводов. В данном случае величина отрицательного выходного сопротивления регулируется

35 значением характеристической постоянной of при удовлетворении которой уравнению (10) гондола "виртуально" непосредственно подключена к стаби- 4р лизированному источнику питания, раз.мещенному на судне.

В блоке 4 сравнения (фиг.2) усилитель 13 совместно с резисторами

15-19 (R <<- R ) образует суммирую- 45 щую схему, усилитель 14 — согласующий и служит для установления правильных фазовых отношений в цепи ОС.

При достаточном усилении усилителя

13 коэффициенты передачи схемы срав- 50 нения даются выражениями где К вЂ” коэффициент передачи усили-. теля 14

К вЂ” коэффициент передачи дели,4 теля, образованного резистором 19.

Характеристическую постоянную находят, используя отношение (13) к (12):

o(— = — 6 К = СК, (14)

Кд R1

К R

1Е

R ( где С вЂ” - = const

R>s

- Таким образом, процедура настройки питающей схемы в данном случае сводится к подбору значений К при помощи резистора 19, удовлетворяющего равенству

Нз (8) (11), (12) следует отличительная особенность схемы равнения — знак опорного напряжения должен быть противоположным знаку напряжения на выходных зажимах.

Формула и з о б р е т ения

Устройство для питания буксируемого магнитометра, содержащее соединенные последовательно источник постоянного напряжения и регулятор, источник опорного напряжения, вход которого подключен к дополнительному выходу источника постоянного напряжения, блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу регулятора, а опорный вход — к выходу источника опорного напряжения, первьй и второй выходные зажимы, к которым подсоединены кабель с нагрузкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности устройства, в него дополнительно введены резистор, включенный между выходами регулятора и вторым выходным зажимом, блок сравнения снабжен дополнительным токовым входом, подключенным к выходу регулятора и первому выводу резистора, выходные зажимы подключены к потенциальному входу блока сравнения, причем отношение коэффициентов передачи блока сравнения по токовому и потенциальному входам выбирается равным удвоенному отношению сопротивлений силового провода кабеля и резистора.

1583890

Составитель Л. Устинова

Техред Л.Сердюкова Корректор Т

Редактор А. Козориз

Заказ 2253 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101