Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры

 

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано в геофизическом приборостроении для настройки и поверки аппаратуры метода переходных процессов и зондирования становлением поля, Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение оперативности контроля метрологических характеристик поверяемой аппаратуры. Эта цель достигается тем, что в известное устройство , содержащее цифровые генераторы синусоидальных, экспоненциальных и случайных сигналов, введен формирователь временных интервалов, преобразователь двоичного кода в двоично-ресятичный и цифровой индикатор . Благодаря такой конструкции появляется возможность непосредственного считывания амплитуд синусоидального и экспоненциального сигналов, поступающих на вход поверяемой аппаратуры строго в момент времени, совпадающий с серединой строб-импульса, в течение которого интегрируется и измеряется поступающий на вход аппаратуры калибровочный сигнал. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. SS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А2

{51) 5 С 01 У 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВСНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1241177 (21) 4622863/25 (22) 19.12,88 (46) 23,09.91. Бюл. I" 35 с (71) физико-механический институт им. Г,B.Êàðïåíêî (72) О.П,Бухало и П.П.Драбич (53) 55î.837 {о88,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1241177, кл. G 01 Ч 3/10, 1985. (5ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ И ПОРЕРКИ ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕЦО4НОЙ

АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано в геофизическом приборостроении для настройки и поверки аппаратуры метода переходных процессов и зондирования становлением поля.

Цель изобретения - снижение трудоемИзобретение относится к области технической физики, может быть использовано в геофизическом приборостроении для настройки и поверки аппаратуры метода переходных процесCOB и зондирования становления поля и явля,. .:.ся усовершенствованием известного устройства по авт, св.

Р 1241177.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение оперативности контроля метрологических характеристик поверяемой аппаратуры, На фи;-.1 показана структурная схема устройства для настройки и по

2 кости и повышение оперативности контроля метрологических характеристик поверяемой аппаратуры, Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее цифровые генераторы синусоидальных, экспоненциальных и случайных сигналов, введен формирователь временных интервалов, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный и цифровой индикатор ° Благодаря тако" конструкции появляется возможность непосредственного считывания амплитуд синусоидального и экспоненциального сигналов, поступающих на вход поверяемой аппаратуры строго в момент времени, совпадающий с серединой строб-импульса, в течение которого интегрируется и измеряется пос тупа ющий на вход аппаратуры калибровочный сигнал, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. верки импульсной электроразведочной 4 аппаратуры, на фиг.2 — схема форми- 4 рователя временных интервалов уст- юг ройства. ьф:ь

Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры содержит генератор

1 прямоугольных импульсов, первый

I делитель 2 частоты, второй делитель 3@

3 частоты, формирователь ч кода фазы, ) схему 5 сравнения двоичных кодов, генератор 6 синусоидальных сигналов, генератор 7 экспоненциальных сигналов, генератор 8 случайных сигналов, счетный триггер 9, источник. 1О пос1679444 тоянного тока, сумматор 11, формирователь 12 временных интервалов, преОбразоватюь 13 двоичного кода в двоично-десяти чный, коммутируемый цифро5 вой индикатор 14, поверяемую аппаратуру 15, причем Формирователь 12 содержит два входа 16 и 17 и выход 18, подключенный к входу синхронизации индикатора 14, к выходу генератора 1 .подключены объединенные тактовые вхо-ды делителей 2 и 3 частоты, генератора 8 случайных сигналов и вход 16 :формирователя 12 временных интервалов, выходы делителей 2 и 3 частоты 15 соединены соответственно с входами генераторов б и 7, к выходу формирователя 4 кода Фазы подключены первая группа входов схемы 5 сравнения кодов, вторая группа входов которой 20 соединена с первой группой цифровых выходов генератора 6 синусоидальных сигналов, выход схемы 5 сравнения соединен с объединенными тактовыми входом счетного триггера 9, входом 25 установки в "0" второго делителя 3 частоты, входом запуска генератора 7 экспоненциальных импульсОВ и вхОдОМ ,синхронизации поверяемой аппаратуры

15, вход управления знаком генератора 7 экспоненциальных сигналов подключен к выходу счетного триггера 9, выход источника 10 постоянного тока, а также аналоговые выходы генераторов синусоидальных б, экспоненциальных 7 и случа" íûõ 8 сигналов подключены к входам сумматора 11 токов, к выходу последнего подсоединен анало-. говый вход поверяемой аппаратуры 15, к выходу которой подключен синхронизирующий вход 17 формирователя 12 временных интервалов, к первой и второй группам входов преобразователя

13 двоичного кода в двоично-десятичный подключены цифровые выходы генератора 7 экспоненциальных сигналов и

Вторая группа цифровых выходов генератора 6 синусоидальных сигналов.

Первая и вторая группы выходов преобразователя 13 соединены с соответствующими группами входов коммутируемого цифрового индикатора 14. формирователь 12 временных интервалов (фиг.2) содержит три триггера 19-21, элемент 22 задержки и счет» . 55 чик 23 импульсов, причем тактовый вход первого триггера 19 является входом 17 синхронизации формирователя 13, вход элемента 22 задержки является тактовым входом 16 формирователя 12, прямой выход первого триггера 1 подключен к D-входу второго триггера 20, входы установки в "0" триггеров 19 и 20, а также тактовый вход третьего триггера 21 объединены и подключены к прямому выходу триггера 20, тактовые входы второго триггера 20 и счетчик- 23 импульсов соединены с выходом элемента 22 задержки, вход установки в "0" третьего триггера 21 подключен к выходу счетчика 23 импульсов, вход установки в

"0" которого подключен к инверсному выходу третьего триггера 21, являющемуся выходом 18 формирователя 12 временных интервалоВ.

Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывае — последовательность:прямоугольных импульсов с частотой fî С выхода генератора 1 указанная импульсная последовательность поступает на входы делителей ., 2 и 3 частоты.и на тактовый вход генератора 8 случайных сигналов, На выходах дел:;телей 2 и 3 образуютс . периодичес".ие импульсные последова-4 телькОсти с частотами,р, Й, Е ., т"„,, (где kg u ky - коэффициенты деления частоты делителей 2 и 3 соотьетственно). Под Воздействием Выходной импульсной последовательности делителя 2 на первои группе цифровых вы ходов генератора 6 синусоидальных сигналОВ ВОзникает линейно Возрас тающая от 0 до 2" - 1 числовая последовательность (n - число разрядов на перво" группе выходов генератора 6), На Второй группе цифровых

Выходов генератора 6 формируются в двоичном коде значения синусоидаль" ного сигнала, а на аналоговом Выходе этого генератора - ток синусоидальной Формы.

Нулевое значение числовой последовательности на 1первой группе цифровых выходов генератора 6 совпадает с моментом перехода через нуль синусоидального сигнала с положительной крутизной. Таким Образом, в течение периода синусоиды число на первой группе выходов генератора 6 представляет собой значение текущего времени .(Фазы) в цифровой Форме.

Это число подается на одну группу входов схемы 5 сравнения, на вторую

1 6 . . ю j» группу входов которсй поступает в двоичном коде заданное с помощью формирователя 4 кода фазы значение фазы LP, В момент равенства кодов на выходе схемы 5 сравнения возникает импульс, который перебрасывает триггер 9 в противоположное состояние, сбрасывает в нуль делитель 3 частоты и дает разрешение на запуск генератора 7 экопоненциальных импульсов тока. После э1ого под воздействием тактовых импульсов, поступающих на тактовый вход генератора 7, на его аналоговом выходе начинается формирование очередного экспоненциального импульса тока с соответствующим знаком. Триггер 9 обеспечивает генерирование последовательности чередующихся разнополярных токовых импульсов, а начало каждого импульса имеет заданный фазовый сдвиг (p относительно начала синусоидального сигнала. На цифровых выходах генератора 7 одновременно с появлением аналогового сигнала (тока) на его аналоговом выходе формируется цифровая экспонента в двоичном коде.

Под воздействием тактовых импульсов генератора 1 на аналоговом выходе генератора 8 случайных сигналов возникает псевдослучайный стационарный процесс, а на цифровых . выходах - его кодовое представление.

Источник 10 постоянного тока обеспечивает заданное значение смещения результирующего сигнала относительно нулевого уровня.

Результирующий сигнал образуется на выходе сумматора 11.

Изменением коэффициентов деления

k и k можно регулировать период генерируемого синусоидального сигнала и постоянную времени спада экспоненциальных импульсов соответственно.

Вариацией параметров отдельных составляющих результирующего сигнала можно задавать требуемые соотношения информационных и мешающих компонент сигнала и по измеренному поверяемой аппара)урой 15 среднему значению в строб-импульсе информационного сигнала определять требуемые метрологические характеристики электрораэве,дочной аппаратуры (коэффициент пере дачи и линейность измерительного тракта,. коэффициенты подавления периодических и случайных помех и т.п.).

55 двоичного кода в двоично-десятичный код.

При поступлении на вход 17 импульсов задержки от поверяемой аппаратуры 15, а на вход 16 импульсов с выхо

Работа . оверяе.- ой аппаратуры 1 синхрониэируется импульсами с выхода схемы 5 совпадений, под действием которых в ней формируются импульсы

5 эарержки > Задним фронтом импульсов задержки L y запускается формирователь строб-импульсов длительностью е,, которые поступают с импульсной части аппаратуры 15 в измерительную и служат для управления работой интегратора, который производит интегрирование входного сигнала на и протяжении времени ; Палее результаты интегрирования усредняются, Полученное значение нормируется по л длительности и относится к середине строб-импульса 2 . Измерения сигнала производят при различных эна20 чениях 6 и постоянном . Очевидно, Гчто в этом случае определить значение экспоненты без дополнительных вычислений практически невозможно.

Это .касается также значения синусо25 иды, Для устранения этого недостатка в устройство введен формирователь 12, на выходе которого вырабатывается последоьательность импульсов длительЗр ностью ьс/2. Под действием положительного (заднего) фронта импульса с выхода формирователя 12 цифровые значения синусоиды и экспоненты, соответствующие моменту времени

35 С + 2 (, записываются во входной

1л регистр коммутируемого цифрового индикатора 14 и индицируются последними ° Результат, индицируемый на выходе»нди катора 14, умноженный на известный коэффициент преобразования в аналоговую величину цифровых значений экспоненциальных и синусоидаль" ных сигналов, равен значениям сигналов на входе поверяемой аппаратуры, коды которых подаются на цифровой индикатор 14 с цифровых выходов генераторов 6 и 7 (этими выходами служат цифровые выходы постоянных запоминающих устройств, входящих в состав генераторов 6 и 7) . Для согласования входов цифрового индикатора 14 с цифровыми выходами генераторов 6 и 7 в устройство введен преобразователь 13

1679444 да генератора 1 задним положительным

Фронтом импульса задержки триггер 19 переводит;.я в единичное состояние и на D-вход .триггера 20 подается потенциал логической единицы, разрешающий перевод последнего по тактовому входу в единичное состояние,,Как только триггер 20 переведен первым тактовым импульсом, поступившим с выхода элемента 22 задержки, в состояние логической единицы, на входы установки в "0" триггеров 19 и 20 поступает потенциал логической единицы и последние возвращаются в исходное состояние до прихода следующего импульса задержки. Таким образом на прямых выходах триггеров 19 и 20 Формируются импульсные последовательности. Пад действием положительного импульса с выхода триггера 20 триггер 21 переводится в состояние логической единицы и на его инверсном выходе появ ляется потенциал логического нуля..

В итоге снимается блокировка со счет- 25

:чика 23 и последний производит считывание тактовых импульсов с выхода элемента 22 задержки до тех пор, пока на его выходе не появляется поло .жительный потенциал. Под действием этого потенциала триггер 2! возвращается в исходное состояние. Появ 1вшийся при этом на его выходе потенциал логической единицы обнуляет счетчик 23 и блокирует его до прихода следующего импульса с выхода триггера 20, Таким образом, на выходе 18 Формирователя 12 образуются импульсы, соответствующие середине строб-импульса поверяемой аппа- 40 ратуры 15, а отсчет на цифровом индикаторе 14 соответствует амплитуде экспоненциального и синусоидального сигналов, подаваемых в этот момент на вход поверяемой аппаратуры 15.

Благодаря этому исключается необходимость в трудоемких расчетах амплитуд калибровочных сигналов и ïoâûшается оперативность поверки аппаратуры. 50

Формула и зобретения

1. Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной ,аппаратуры по авт. св, И 1241177, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения оперативности контроля метрологических характеристик поверяемой аппаратуры, оно дополнительно содержит формирователь временных интервалов, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный и коммутируемый цифровой индикатор, при этом синхронизирующий вход поверяемой аппаратуры подключен к выходу схемы сравнения двоичных кодов, к выходу поверяемой аппаратуры подключен вход синхронизации формирователя временных. интервалов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, первая и вторая группы входов коммутируемого цифрового индикатора через блок преобразователей двоичного кода в двоично-десятичный подключены к цифровым выходам генератора экспоненциальных сигналов и к второй группе цифровых выходов генератора синусоидальных сигналов, а синхронизи-, рующий вход коммутируемого цифрового индикатора подсоединен к выходу Формирователя временных интервалов, 2. Устройство по п.1, о т л ui, а ю щ е е с я тем, что формирователь временных интервалов содержит первый, второй,и третий триггеры, элемент задержки и счетчик импульсов, причем тактовый вход первого триггера является входом синхронизации формирователя временных интервалов, а вход элемента задержки является тактовым входом формирователя временных интервалов, прямой лыход первого триггера подключен к

9-входу второго триггера, входы ус тановки в "0" первого и второго триггеров объединены и подключены к прямому выходу второго триггера и тактовому входу третьего триггера, тактовые входы второго триггера и счетчика импульсов соединены с выходом элемента задержки, вход установки в "0" третьего триггера подключен к выходу счетчика импульсов, вход установки в "0" которого подключен к инверсному выходу третьего триггера, являющемуся выходдм

Формирователя временных интервалов.

Составитель В.llonoe

Ре анто О.К ав ова Тех е Л.Олийяык Ко екто . Н,Ревская

Д Р Р Ц Р Д РР P и «

Заказ 3990 Тираж Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета,по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Производс геенно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101