Устройство для защиты от земного излучения

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для регистрации и оценки отклонения фазового сдвига земного излучения в двух разных пространственных точках. Устройство содержит электрическую антенну 1, генератор опорной частоты 6, последовательно соединенные предварительный усилитель 4 с одним неинвертирующим и двумя инвертирующими входами, импульсный фильтр 5, усилитель переменного тока 7, фазовый детектор 8, первый интегратор 9, усилитель постоянного тока 12, фильтр нижних частот 16, индикаторный элемент 17, блок коррекции 10, кнопку сброса интегратора 15, первую петлю обратной связи, содержащую блок задания коэффициента обратной связи 11, и вторую петлю обратной связи, содержащую дифференцирующий блок 13, нелинейный элемент типа "зона нечувствительности" 14, аналого-цифровой преобразователь 30 и цифровой индикаторный элемент 31, высокопроводящий металлический экран 2. При этом первый инвертирующий вход предварительного усилителя 4 соединен с выходом антенны 1, выход генератора опорной частоты 6 соединен со вторыми входами импульсного фильтра 5 и фазового детектора 8. Вход блока коэффициента обратной связи 11 соединен с выходом первого интегратора 9, а выход соединен с неинвертирующим входом предварительного усилителя 4. Первый вход дифференцирующего блока 13 соединен с выходом усилителя постоянного тока 12. Вход нелинейного элемента типа "зона нечувствительности" 14 соединен с выходом дифференцирующего блока 13, а выход соединен со вторым инвертирующим входом предварительного усилителя 4. Выход кнопки сброса интегратора 15 соединен со вторым входом дифференцирующего блока 13; выход блока коррекции 10 соединен со вторым входом первого интегратора 9. При этом блок коррекции 10 выполнен в виде второго интегратора 22 и кнопки установки нуля 18. Выход второго интегратора 22 является выходом блока коррекции 10, а вход второго интегратора 22 соединен с выходом кнопки 18, вход которой является входом блока коррекции 10 и соединен с выходом фильтра нижних частот 16. Выход блока коррекции 10 соединен со входом аналого-цифрового преобразователя 30, выход которого соединен с входом цифрового индикаторного элемента 31. Высокопроводящий металлический экран 2 выполнен в виде пластины, расположенной между антенной 1 и предварительным усилителем 4. Выход антенны 1, соединенный с первым инвертирующим входом предварительного усилителя 4, электрически экранирован. Экранирование электрически соединено с пластиной экрана антенны и общим проводом. Использование устройства позволит повысить помехозащищенность от земного излучения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники и может быть использовано для защиты живых организмов от вредного воздействия неоднородностей строения земной коры, продуцирующих аномалии земного излучения, в том числе, электромагнитного в так называемых геопатогенных зонах, например при строительстве жилых домов, планировании рабочих мест, при размещении больничных коек, выборе, разбивке и засеве садовых и огородных участков и т.д.

Известен ряд устройств для пассивной защиты от вредного воздействия внешних электромагнитных излучений искусственного и естественного происхождения, например [1-2].

Недостатками известных устройства являются низкая эффективность защиты от естественных аномалий электромагнитных полей Земли, вызываемых неоднородностью строения геологических пластов, а также наличием включений искусственного характера, искажающего электромагнитное поле Земли, например кабели, металлические и др. подземные конструкции, трубопроводы и т.д. Низкая эффективность известных устройств обусловлена их конструктивными недостатками, не позволяющими проводить какие-либо измерения и индикацию неоднородностей электромагнитных полей, по причине чего использование их, как правило, производится «вслепую». Измерения, проводимые различными видами рудоискательской лозы (рамки) [3], содержат большую долю субъективного компонента, в результате чего обладают низкой точностью и плохой воспроизводимостью.

Известно полуактивное устройство для направленного отклонения или экранирования так называемых поверхностных волн - геопатогенных зон и др. источников помех, содержащее антенну с направленным экраном для ослабления обнаруживаемых радиометрически излучений (от подземных водных артерий, трубопроводов с водой и без нее, решетчатых сетей по Хартману и Карри, молниеотводов, металлоконструкций, высоковольтных мачт и телевизионных антенн) путем изменения поля, антенна является стержневой или состоящей из нескольких V-образно расположенных стержневых антенн или спиральной антенны и имеет сверху отражающий экран, позволяющий в определенном радиусе обеспечить изменение поля; антенна помещена в цилиндр из различных неметаллических материалов, служащих опорой, и закреплена наполнителем, цилиндр может иметь металлическое дно (рефлектор); в качестве дополнительных усиливающих действие средств используют магниты и другие создающие поле материалы [4].

Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности применения и низкая надежность защиты по причине большой грубости проводимых радиометрических измерений и низкой разрешающей способности оценки электромагнитных аномалий земного излучения.

Наиболее близким к предлагаемому является известное устройство для защиты от земного излучения, содержащее электрическую антенну, генератор опорной частоты, последовательно соединенные предварительный усилитель с одним неинвертирующим и двумя инвертирующими входами, импульсный фильтр, усилитель переменного тока, фазовый детектор, первый интегратор усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот, индикаторный элемент, причем первый инвертирующий вход предварительного усилителя соединен с выходом антенны, а выход генератора опорной частоты соединен со вторыми входами импульсного фильтра и фазового детектора; также содержащее блок коррекции, кнопку сброса интегратора, первую петлю обратной связи, содержащую блок задания коэффициента обратной связи, вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход соединен с неинвертирующим входом предварительного усилителя; и вторую петлю обратной связи, содержащую дифференцирующий блок, первый вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, и нелинейный элемент типа "зона нечувствительности", вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока, а выход соединен со вторым инвертирующим входом предварительного усилителя; выход кнопки сброса интегратора соединен со вторым входом дифференцирующего блока; выход блока коррекции соединен со вторым входом первого интегратора [5].

Известное устройство для защиты от земного излучения позволяет осуществить защиту живых организмов путем определения локализации аномальных неоднородностей электромагнитного поля в пространстве над исследуемой поверхностью, определения конфигурации их точных границ для соответствующего перераспределения защищаемых живых организмов (или их мест постоянного или частого пребывания). Однако существенными недостатками данного устройства являются низкие функциональные возможности в связи с невозможностью постоянного непрерывного контроля ЭМП, поскольку известное устройство имеет возможность только фиксации резкого достаточно хорошо выраженного изменения характеристического параметра ЭМП (фазового сдвига) в месте аномального перехода. Известное устройство также не позволяет определять количественное значение контролируемого параметра ни в абсолютных, ни в относительных единицах, в результате чего не имеет возможности сравнения величины характеристического параметра как вне аномальной зоны, так и внутри ее, что ограничивает функциональные возможности, снижает точность и сужает область применения устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и расширение области применения устройства при локализации и классификации аномалий электромагнитных полей не только границ геопатогенных зон земного излучения, но и изменений общего фона ЭМП; повышение помехозащищенности, а также повышение в связи с этим надежности защиты.

Для достижения поставленной цели в известном устройстве для защиты от земного излучения, содержащем электрическую антенну, генератор опорной частоты, последовательно соединенные предварительный усилитель с одним неинвертирующим и двумя инвертирующими входами, импульсный фильтр, усилитель переменного тока, фазовый детектор, первый интегратор, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот, индикаторный элемент, причем первый инвертирующий вход предварительного усилителя соединен с выходом антенны, а выход генератора опорной частоты соединен со вторыми входами импульсного фильтра и фазового детектора; также содержащее блок коррекции, кнопку сброса интегратора, первую петлю обратной связи, содержащую блок задания коэффициента обратной связи, вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход соединен с неинвертирующим входом предварительного усилителя; и вторую петлю обратной связи, содержащую дифференцирующий блок, первый вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, и нелинейный элемент типа "зона нечувствительности", вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока, а выход соединен со вторым инвертирующим входом предварительного усилителя; выход кнопки сброса интегратора соединен со вторым входом дифференцирующего блока; выход блока коррекции соединен со вторым входом первого интегратора, дополнительно введены аналого-цифровой преобразователь и цифровой индикаторный элемент, а блок коррекции выполнен в виде второго интегратора и кнопки установки нуля, при этом выход второго интегратора является выходом блока коррекции, а вход второго интегратора соединен с выходом кнопки, вход которой является входом блока коррекции и соединен с выходом фильтра нижних частот, выход блока коррекции соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом цифрового индикаторного элемента;

дополнительно введен высокопроводящий металлический экран, выполненный в виде пластины, конструктивно расположенной между антенной и предварительным усилителем, выход антенны, соединенный с первым инвертирующим входом предварительного усилителя, электрически экранирован, причем это экранирование электрически соединено с пластиной экрана антенны и общим проводом. Кроме того, дополнительно индикаторный элемент выполнен в виде последовательно соединенных второго аналого-цифрового преобразователя и второго цифрового индикаторного элемента, причем вход второго аналого-цифрового преобразователя является входом индикаторного элемента. Кроме того, второй интегратор выполнен в виде операционного усилителя, конденсатора и двух резисторов, причем, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого является входом второго интегратора, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом второго резистора; а кнопка установки нуля выполнена в виде двух независимых оптоэлектронных ключей и механической кнопки, причем вход первого ключа является входом кнопки установки нуля, а выход его является ее выходом; вход второго ключа соединен со вторым выводом второго резистора второго интегратора, а выход ключа соединен с общим проводом («землей»); вход механической кнопки соединен с общим проводом, а выход ее соединен с объединенными управляющими входами оптоэлектронных ключей.

Устройство для защиты от земного излучения позволяет осуществить защиту живых организмов путем определения локализации аномальных неоднородностей электромагнитного поля в пространстве над исследуемой поверхностью, определения конфигурации не только их точных границ для соответствующего перераспределения защищаемых живых организмов (или их мест постоянного или частого пребывания), но и оценить относительные величины помехового фона разности фаз в различных точках исследуемой поверхности не только вне аномальной зоны, но и внутри ее. Таким образом, благодаря дополнительно введенным элементам, соединенным предложенным образом, достигается эффект - повышение функциональных возможностей, надежности и эффективности защиты. При этом появляется неизвестная раннее в каких-либо аналогичных устройствах возможность количественной оценки величины разности фаз, а не только чисто качественной фиксации перехода через границу аномальной зоны, как в известном устройстве. Все это в совокупности обеспечивает не только выявление опасных мест в пространственной картине поля над исследуемым участком предложенным устройством и перераспределение защищаемых объектов, но и надежно гарантирует их защиту от вредного влияния как электромагнитной составляющей, так и от составляющих другой природы, чего нельзя сказать об известных устройствах для защиты от земного излучения, основанных на экранизации [6], поскольку они позволяют защищать объекты только от определенной составляющей излучения, например электромагнитной. Так как известно, что в геопатогенных зонах имеется совпадающее по топологии наложение аномалий полей различной природы (магнитной [7], электромагнитного радиодиапазона [8], ультрафиолетового диапазона [9], повышенного радиоактивного фона [10], климатических аномалий [11] и, возможно, неизвестной еще природы, то наиболее радикальной защитой является выбор наиболее безопасного места по одной из просто регистрируемых составляющих излучения с помощью предлагаемого устройства и соответствующее размещение объектов защиты не только вне аномальных зон, как это производится с помощью известного устройства, но и с оценкой величины фазового «фона» вне этих зон, поскольку устройство позволяет найти наиболее благоприятные места с минимальной разностью фаз и вне аномальных зон.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для защиты от земного излучения.

Устройство для защиты от земного излучения содержит датчик в виде приемной антенны 1, выполненный в виде проводящей пластины круглой, квадратной или иной формы в плане и являющейся электрически малой по сравнению с длинами волн рабочего диапазона частот; заземленный (соединенный с общим проводом) электрический экран 2, расположенный между корпусом устройства и антенной 1 и выполненный из высокоэлектропроводного материала (медь, серебрение, золочение и т.д.); внешний интегратор 3, вход которого соединен с антенной 1, причем интегратор 3 содержит предварительный усилитель 4, первый инвертирующий вход которого является входом внешнего интегратора 3, импульсный фильтр 5, первый вход которого соединен с выходом предварительного усилителя 4, генератор опорной частоты 6, выход которого соединен со вторым входом импульсного фильтра 5, усилитель переменного тока 7, вход которого соединен с выходом импульсного фильтра 5, фазовый детектор 8, первый вход которого соединен с выходом усилителя переменного тока 7, а второй вход соединен с выходом генератора 6, внутренний интегратор 9, первый инвертирующий вход которого соединен с выходом фазового детектора 8, блок автокоррекции 10 помехового фона, выход которого соединен со вторым входом внутреннего интегратора 9, первую петлю обратной связи, включающую блок 11 задания коэффициента обратной связи, вход которого соединен с выходом интегратора 9, а выход - со вторым неинвертирующим входом предварительного усилителя 4, усилитель постоянного тока (УПТ) 12, инвертирующий вход которого соединен с выходом интегратора 9, и вторую петлю обратной связи, включающую дифференцирующий блок 13 и нелинейный элемент 14 типа "зона нечувствительности", соединенные последовательно, вход дифференцирующего блока 13 соединен с выходом УПТ 12, а выход нелинейного элемента 14 соединен с третьим инвертирующим входом предварительного усилителя 4, выход УПТ 12 является выходом интегратора 3; кроме того, устройство содержит кнопку 15 сброса внешнего интегратора 3, соединенную со вторым входом дифференцирующего блока 13 и замыкающую накоротко при нажатии емкость блока 13, являющуюся накопительной емкостью внешнего интегратора 3; фильтр нижних частот 16, вход которого соединен с выходом внешнего интегратора 3, т.е. с выходом УПТ 12, и индикаторный элемент 17, например, стрелочного типа, вход которого соединен с выходом фильтра 16; выход фильтра 16 соединен со входом кнопки установки нуля 18, содержащей механическую кнопку 19 и два электронных ключа 20 и 21, выполненных, например, на оптопарах, причем один вывод кнопки 19 соединен с общим проводом, а другой - с объединенными управляющими входами ключей 20 и 21, вход первого ключа 20 является входом кнопки 18, а выход является ее первым выходом; вход второго ключа 21 соединен с общим проводом, а выход его является вторым выходом кнопки 18;

устройство также содержит третий интегратор 22, входы которого соединены с выходами кнопки 18, а выход интегратора 22 соединен с неинвертирующим входом первого интегратора 9, образуя, таким образом, третью петлю обратной связи - с выхода ФНЧ 16 на вход интегратора 9; интегратор 22 содержит операционный усилитель (ОУ) 23, два резистора 24 и 25 и конденсатор 26, причем, вывод первого резистора 24 является первым входом интегратора 22, вывод второго резистора 25 является вторым входом интегратора 22, второй вывод резистора 24 соединен с неинвертирующим входом ОУ 23, а второй вывод второго резистора 25 соединен с инвертирующим входом ОУ 23, с которым также соединена одна обкладка конденсатора 26, другая обкладка которого соединена с выходом ОУ 23, который является выходом интегратора 22; устройство также содержит второй индикаторный элемент 27, вход которого соединен с выходом третьего интегратора 22 и содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 28 и цифровой индикаторный элемент 29, причем вход АЦП 28 является входом индикаторного элемента; первый индикаторный элемент 17 может также быть выполнен в виде последовательного соединения второго АЦП 30, вход которого является входом первого индикаторного элемента 17, и цифрового индикаторного элемента 31, вход которого соединен с выходом АЦП 30.

Устройство для защиты от земного излучения работает следующим образом.

Приемную антенну 1 располагают параллельно исследуемой поверхности на необходимом уровне высоты, в результате чего антенна 1 образует электроемкость с исследуемой поверхностью и является одной из обкладок. При таком рабочем расположении антенны заземленный экран 2, за счет его конструктивного выполнения, располагается над антенной, в результате чего происходит экранирование частичного прямого воздействия части внешних по отношению к исследуемой поверхности ЭПМ полей, что повышает точность устройства по сравнению с известным. В результате применения антенны 1 со сверхмалыми электрическими размерами, т.е. антенны, у которой геометрические размеры пренебрежимо малы по сравнению с размерами принимаемых ею длин волн, избирательного усиления на какой-либо конкретной рабочей частоте не происходит, в связи с чем такая антенна является широкополосной и принимает все шумовые сигналы в качестве полезного сигнала. С антенны 1 шумовой сигнал поступает на вход внешнего интегратора 3, работающего в результате емкостного характера антенны 1, в качестве интегратора входного тока, т.е. как усилитель заряда антенны 1. Сигнал шумов усиливается в предварительном усилителе 4, первый вход которого является входом внешнего интегратора 3, усиленный сигнал проходит через узкополосный импульсный фильтр 5 с полосой пропускания доли герца, в котором происходит выделение частотной составляющей шумового сигнала на частоте импульсного напряжения, генерируемого генератором 6, имеющим возможность ступенчатой фиксированной настройки.

После усиления сигнала в усилителе переменного тока 7 усиленный сигнал частотной составляющей шума поступает на первый вход фазового детектора 8, выходной сигнал которого пропорционален величине разности фаз между опорным сигналом генератора 6 и выделенной частотной составляющей сигнала, принятого антенной 1, т.е. шумового сигнала. Затем сигнал разности фаз поступает на инвертирующий вход интегратора 9, на неинвертирующий вход которого поступает напряжение коррекции помехового фона с выхода блока автокоррекции 10. Результирующий разностный сигнал с выхода внутреннего интегратора 9, ослабленный в блоке 11 задания коэффициента обратной связи, являющемся делителем напряжения, поступает на второй неинвертирующий вход предварительного усилителя 4, где вычитается из входного сигнала шумов. Таким образом, за счет охвата второго внутреннего интегратора 9 петлей обратной связи весь тракт от входа предварительного усилителя 4 до выхода интегратора 9 работает как сглаживающий фильтр нижних частот, что необходимо для сглаживания пульсаций на выходе фазового детектора 8 и повышения точности преобразования величины фазового сдвига в постоянное напряжение. Величиной коэффициента передачи блока 11 в петле обратной связи также устанавливается коэффициент усиления указанного тракта.

Сглаженное напряжение, пропорциональное разности фаз, дополнительно усиливается в усилителе постоянного тока (УПТ) 12 и через дифференциатор 13, являющийся емкостной обратной связью и реагирующий на изменения этого напряжения, и нелинейный элемент 14 поступает на третий инвертирующий вход предварительного усилителя 4, где также вычитается из напряжения шумов. Перед измерениями возможный остаточный заряд емкости дифференциатора 13, образующего общей обратной связью интегратор 3, обнуляется закорачиванием его нажатием кнопки 15. Сглаженное напряжение, пропорциональное разности фаз, с выхода УПТ 12 поступает, дополнительно сглаживаясь в фильтре нижних частот 16, на вход индикаторного элемента 17, где отражается в виде угла поворота стрелки индикатора (в случае применения стрелочного индикатора).

Таким образом, после рабочего расположения антенны 1 неподвижно параллельно исследуемой поверхности, фазы колебаний генератора 6 и выделенной импульсным фильтром 5 частотной составляющей, равной по частоте колебаниям генератора 6, как правило, не равны, в результате чего на выходе фазового детектора 8 наблюдается напряжение, усреднение которого интегратором 9 с первой петлей обратной связи через блок 11 дает напряжение, уровень которого пропорционален величине фазового сдвига, однако, не превышает порога элемента 14, в результате чего вторая петля обратной связи разомкнута. Этот фазовый сдвиг принимается за помеховый фон и компенсируется вычитающимся из него напряжением с выхода блока 10 автокоррекции в интеграторе 9, которое регулируют до величины полной компенсации, чтобы на выходе интегратора 8 напряжение было равно нулю. Для этого, в отличие от известного устройства, нажимают кнопку 18 установки нуля путем нажатия и удерживания механической кнопки 19, подающей сигнал на управляющие входы ключей 20 и 21, в качестве которых могут использоваться, например, оптопары с целью полной развязки управляющих и управляемых цепей, что повышает помехозащищенность устройства по сравнению с известным устройством, исключая, тем самым, возможность электрических наводок через руку пользователя. При этом происходит замыкание ключей 20 и 21, в результате чего вход интегратора 22, в качестве входа которого используется неинвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) 23, соединяется через резистор 24 с выходом фильтра нижних частот (ФНЧ) 16, а инвертирующий вход - через резистор 25 с общим проводом.

Вследствие этого конденсатор 26 интегратора 22 начинает медленно интегрировать выходное напряжение фильтра 16, пропорциональное рассогласованию фаз, то есть текущему «помеховому фазовому фону» в данной точке над исследуемой поверхностью. Это возрастающее по амплитуде напряжение поступает на второй неинвертирующий вход первого интегратора 9 и вычитается из сигнала, пропорционального разности фаз, поступающего на инвертирующий вход интегратора 9 до установки нуля на его выходе, что может контролироваться по индикаторному элементу 17. В любом случае, при полной компенсации и достижении нуля на выходе ФНЧ 16, интегратор 22 перестает интегрировать и сохраняет напряжение компенсации на своем выходе. При достижении установки нуля кнопку 19 размыкают (отпускают), соответственно размыкаются ключи 20 и 21, размыкая, тем самым, обратную связь (третья введенная петля обратной связи - с выхода ФНЧ 16 на вход интегратора 9), отключая вход интегратора 22 от выхода ФНЧ 16 и обкладки конденсатора 26 от общего провода, а конденсатор 26, таким образом, продолжает сохранять напряжение, компенсирующее данный уровень «фазового фона» в данном местоположении антенны относительно исследуемой поверхности. Интегратор 22 при этом на данном режиме работает как схема хранения. Этот компенсирующий сигнал поступает одновременно и постоянно в процессе его установки на второй индикаторный элемент 27 на вход аналого-цифрового преобразователя 28 и с его выхода - на вход индикаторного элемента 29, который отображает его цифровое значение, то есть значение помехового фона (поскольку пропорционально ему).

После этого начинают рабочее передвижение антенны 1 в направлении поиска параллельно поверхности с постоянной скоростью. При этом при вхождении антенны 1 в зону электромагнитной аномалии происходит появление приращения разности фаз относительно значения, принятого за помеховый уровень, в результате чего происходит разбаланс интегратора 9 и появление на его выходе напряжения, пропорционального данному приращению разности фаз. Это напряжение усиливается УПТ 12 и поступает на блоки второй петли обратной связи 13 и 14.

При перемещении антенны 1 можно проводить измерения величины помехового фона в любой точке, останавливаясь, нажимая кнопку 18 (19) и производя, тем самым, описанные выше измерения с отображением их результатов на индикаторе 29.

В случае вхождения в зону электромагнитной аномалии величина разности фаз выделенной частотной составляющей с выхода импульсного фильтра 5 и колебаний с выхода опорного генератора 6 возрастает, что приводит к увеличению площади импульсов на выходе фазового детектора 8 и возрастанию уровня напряжения на выходе интегратора 9, пропорционального величине фазового сдвига, так как оно начинает превышать запомненное интегратором 22 напряжение коррекции, поступающее на второй вход интегратора 9. В результате этого изменения эти передаются через дифференциатор 13 и, если напряжение на его выходе превышает зону нечувствительности элемента 14, то петля (вторая) обратной связи, состоящая из дифференциатора 13 и элемента 14, замыкается, в результате чего происходит включение внешнего интегратора 3 и он начинает интегрировать выделенную разность фаз. При этом, если разность фаз не исчезнет, то на выходе УПТ 12 наблюдается нарастание сигнала вплоть до значения напряжения насыщения УПТ 12, это напряжение поступает через фильтр 16, отфильтровывающий броски напряжения при переходных процессах, на вход индикатора 17 и отображается индикатором 17. Таким образом, достаточно сколь угодно малой величины разности фаз, превышающей зону нечувствительности нелинейного элемента 14, чтобы вызвать отклонение (поворот) стрелки индикатора 17 до предела, причем скорость этого отклонения пропорциональна величине разности фаз минус постоянное значение зоны нечувствительности. Остановка стрелки индикатора 17 в каком-либо положении означает исчезновение разности фаз (выход из аномальной зоны), а уменьшение показаний индикатора 17 соответствует смене знака разности фаз. За единицу показаний, как и в известном устройстве, может быть принято время одного отклонения (поворота) стрелки индикатора 17 до конца шкалы (аналогично повороту рудоискательской лозы) при движении с постоянной скоростью по исследуемому участку, измеряемое в шагах на один поворот стрелки, в метрах на один поворот или в секундах на один поворот (особенно при движении наблюдателя в транспорте).

Таким образом, устройство позволяет зарегистрировать и оценить даже мельчайшие отклонения фазового сдвига в двух разных пространственных точках. Выполнение усилителя внутреннего интегратора 3 в виде функционального преобразователя напряжение - фаза, включающего прямой тракт от предварительного усилителя 4 до УПТ 12, позволяет развязать вход и выход интегратора 3 и реализовать в связи с этим большой коэффициент усиления, что обусловливает более высокую чувствительность устройства в сравнении с известными.

При выполнении дальнейших измерений производят обнуление интегрирующей емкости 13 путем замыкания ее обкладок кнопкой сброса 15. Предложенное устройство в отличие от известного позволяет проводить измерения помехового фона внутри в любой точке аномальной зоны, поскольку резкая смена разности фаз наблюдается только при пересечении ее границы. При этом измерения осуществляются как было описано, а количественные значения снимаются с цифрового индикатора 29 индикаторного элемента 27.

Выбор величины интегрирующей емкости интегратора 3 в блоке 13 аналогично известному устройству производят из условий компромисса между значением общего коэффициента усиления (чем меньше емкость, тем больше коэффициент усиления) и достаточно большим временем интегрирования с целью удобства регистрации (чем больше емкость, тем больше время интегрирования).

Выполнение индикаторного элемента 17 удобно стрелочным, поскольку информативным является нулевой сигнал и поворот стрелки, то есть динамика изменения напряжения с выхода ФНЧ 16, а не его количественное значение. Количественное значение (а также его сравнение в различных точках исследуемой поверхности, то есть относительные величины) имеют значения для измерения помехового фона, поэтому индикаторный элемент 27 предпочтителен в цифровом варианте. Однако по технологическим и эргономическим соображениям индикаторный элемент 17 также может быть цифровым, аналогичным индикаторному элементу 27, то есть содержать последовательно соединенные второй АЦП 30 и второй цифровой индикаторный элемент 31.

Устройство для защиты от земного излучения по сравнению с известными устройствами и прототипом обладает следующими преимуществами:

- значительно более широкими функциональными возможностями благодаря дополнительно введенным элементам и связям между ними, осуществляющим возможность не только контроля резкого изменения характеристического параметра - разности фаз при переходе через границу аномальной зоны как в известном устройстве-прототипе, но и возможность измерения текущей разности фаз (фазового помехового фона) в любой точке как вне аномальной зоны, так и внутри ее;

- значительно более высокой точностью защиты от вредного земного излучения, поскольку устройство позволяет получать количественные значения разности фаз, проводить их сравнения и относительную оценку в любой точке над исследуемой поверхностью;

- за счет дополнительно введенных элементов, соединенных предложенным образом, позволяющим полностью объективизировать измерения, что способствует повышению их надежности и повторяемости;

- более высокой помехозащищенностью за счет введения дополнительных элементов, позволяющих полностью электрически развязать органы управления компенсацией помехового фона от всех других цепей устройства;

- высокой чувствительностью и помехозащищенностью за счет реализации фазового метода измерений, являющегося наиболее помехозащищенным и позволяющего получить значительно более высокие значения общего коэффициента усиления, чем при амплитудных измерениях;

- простотой эксплуатации ввиду отсутствия необходимости регулировок и настроек, поскольку измерения проводятся на фиксированных частотах, а компенсация помехового фона одновременно собственно и представляет собой измерение и выполняется простым нажатием кнопки и считыванием значения с цифрового индикатора;

- отсутствием дефицитных и дорогостоящих элементов, относительная простота схемотехники устройства и незначительное потребление им электроэнергии, позволяющее использовать автономное питание, например, от гальванических батарей, что полностью исключает влияние наводок по цепям питания;

- значительно более высокой надежностью защиты живых организмов от земного излучения, поскольку позволяет учесть излучения электромагнитного характера других диапазонов (ультрафиолетового, рентгеновского, γ-излучения) и неэлектромагнитной природы перераспределением защищаемых биообъектов на основе измерений, проводимых с помощью предлагаемого устройства, в отличие от известных устройств, предназначенных для различного рода экранирования и рассеивания энергии, работающих только в узкой полосе диапазона электромагнитных волн.

Источники информации

1. Шевченко Р.М., Панов А.Ф., Клепиков А.М., Черкасов А.Д., Ефимкин С.А. Устройство для нейтрализации вредных воздействий. Патент РФ №2245175, МПК8 A61N 1/16, 2005, Бюл. №3.

2. Волков А.Е. Устройство для защиты от энергетического воздействия. Патент РФ №200613322, МПК8А61N 1/16, 2008, Бюл. №8.

3. Авторское свидетельство СССР №805224, МКИ8 G01Y 3/00, 1981.

4. Заявка ФРГ №3433292, МКИ8 A61N 1/16, 1986.

5. Полезная модель РФ №3881, МПК8 A61N1/16, 1997, Бюл. №4.

6. Варламов Р.Г. "Объективные методы изучения НЛО". - В журнале "Зарубежная радиоэлектроника", №4, 1991, с.5.

7. "10 Erfahrungsaustausch", 1993 (Материалы семинара: "Международная геомагнитная геология"), Mersmann L.

8. Dubrov A.P. "Geomagnetic Field and Life. Geomagnetobiology", N.Y.: Plenum Press, 1979.

9. Leszec Matela "Wissenschafthche Untersuchungen der Storzonen - Forschungen in Polen". - Radiaesthesie, №206, Marz, 1994.

10. "10 Erfahrungsaustausch", 1993 (Материалы семинара: "Сцинцилляционная измерительная техника в геологии"), Mersmann L.

11. Григорьев И. "Черные" и "белые" пятна радиоприема", - В журнале "Радиолюбитель", №5, 1993, с.40.

1. Устройство для регистрации и оценки отклонения фазового сдвига земного излучения в двух разных пространственных точках, содержащее электрическую антенну, генератор опорной частоты, последовательно соединенные предварительный усилитель с одним неинвертирующим и двумя инвертирующими входами, импульсный фильтр, усилитель переменного тока, фазовый детектор, первый интегратор, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот, индикаторный элемент, причем первый инвертирующий вход предварительного усилителя соединен с выходом антенны, а выход генератора опорной частоты соединен со вторыми входами импульсного фильтра и фазового детектора; также содержащее блок коррекции, кнопку сброса интегратора, первую петлю обратной связи, содержащую блок задания коэффициента обратной связи, вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход соединен с неинвертирующим входом предварительного усилителя; и вторую петлю обратной связи, содержащую дифференцирующий блок, первый вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, и нелинейный элемент типа "зона нечувствительности", вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока, а выход соединен со вторым инвертирующим входом предварительного усилителя; выход кнопки сброса интегратора соединен со вторым входом дифференцирующего блока; выход блока коррекции соединен со вторым входом первого интегратора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены аналого-цифровой преобразователь и цифровой индикаторный элемент, а блок коррекции выполнен в виде второго интегратора и кнопки установки нуля, при этом выход второго интегратора является выходом блока коррекции, а вход второго интегратора соединен с выходом кнопки, вход которой является входом блока коррекции и соединен с выходом фильтра нижних частот, выход блока коррекции соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом цифрового индикаторного элемента; дополнительно введен высокопроводящий металлический экран, выполненный в виде пластины, конструктивно расположенной между антенной и предварительным усилителем, выход антенны, соединенный с первым инвертирующим входом предварительного усилителя, электрически экранирован, причем это экранирование электрически соединено с пластиной экрана антенны и общим проводом.

2. Устройство для защиты от земного излучения по п.1, отличающееся тем, что индикаторный элемент выполнен в виде последовательно соединенных второго аналого-цифрового преобразователя и второго цифрового индикаторного элемента, причем вход второго аналого-цифрового преобразователя является входом индикаторного элемента.

3. Устройство для защиты от земного излучения по пп.1 и 2, отличающееся тем, что второй интегратор выполнен в виде операционного усилителя, конденсатора и двух резисторов, причем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого является входом второго интегратора, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом второго резистора; а кнопка установки нуля выполнена в виде двух независимых оптоэлектронных ключей и механической кнопки, причем вход первого ключа является входом кнопки установки нуля, а выход его является ее выходом; вход второго ключа соединен со вторым выводом второго резистора второго интегратора, а выход ключа соединен с общим проводом («землей»); вход механической кнопки соединен с общим проводом, а выход ее соединен с объединенными управляющими входами оптоэлектронных ключей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в лазерной локации низколетящих ракет морского базирования, например, типа «Гарпун», использованных Аргентиной против корабля Великобритании в военном конфликте в 80-х годах прошлого столетия из-за выяснения принадлежности Мальвинских (Фолклендских) островов в акватории южной Америки, а также в результате предполагаемого использования против российских кораблей в Грузино-Абхазском военном противостоянии на Черном море в августе 2008 года.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при разработке лазерных локационных систем морского базирования для обнаружения низколетящих крылатых ракет.

Изобретение относится к обнаружению увеличительных оптических систем и содержит этап подсветки предметной сцены, на которой может присутствовать упомянутая увеличительная оптическая система, по меньшей мере, одним импульсом, сформированным первым лазерным излучателем (Е).

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к лазерной локации, и может быть использовано в системах обнаружения и распознавания целей, в системах предупреждения столкновения транспортных средств, в навигационных устройствах и в системах охранной сигнализации.

Изобретение относится к устройствам для предупреждения человека с ослабленным зрением о приближении к препятствию и оценки расстояния до него. .

Изобретение относится к области локации и может быть использовано для обнаружения крылатых ракет морского базирования, измерения высоты их полета, наклонной дальности и вектора скорости в интересах военно-морского флота.

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии. .

Изобретение относится к оптико-электронным приборам для двусторонней оптической связи. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения координат и скорости низколетящих ракет морского базирования. .

Изобретение относится к устройствам для предупреждения человека с ослабленным зрением о приближении к препятствию и оценки расстояния до него. .

Изобретение относится к способу и прибору для характеризации линейных свойств электрического многопортового компонента. .

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при измерении комплексных коэффициентов передачи и отражения четырехполюсников СВЧ. .

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при измерениях амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников СВЧ. .

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Изобретение относится к технике измерения на СВЧ и может быть использовано для измерения S-параметров пассивных и активных четырехполюсников СВЧ. .

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при контроле амплитудно-частотных характеристик различных радиотехнических блоков. .

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано в производстве существующих и новых поглощающих материалов типа углепластиков, применяется в СВЧ-диапазоне, а также для контроля электрических параметров диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для визуальной оценки степени изменения формы спектра случайного сигнала при прохождении его через четырехполюсник с частотно-зависимыми параметрами.

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при контроле различных СВЧ четырехполюсников, содержащих преобразование частоты. .

Изобретение относится к медицине, в частности к защите тела человека от опасных и вредных внешних воздействий. .

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для регистрации и оценки отклонения фазового сдвига земного излучения в двух разных пространственных точках

Наверх