Формирователь опорного сигнала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>779887

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 11-12 78 (21) 2695094/18 21 (5t)М К э

С 01 В 1З/Зо с присоединением заявки Ио—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.1180. Бюллетень Мо 42 (53) УДК Е21.317. .757(088.8) Дата опубликования описания 17.11.80

В. В. Кормильцев, А. И. Человечков, Ю. И. Дударь и В. С. Тюриков (72) Авторы изобретения (71) 3 а яв итель

Ордена Трудового Красного Знамени институт геофизики

Уральского научного центра AH СССР (54 ) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОПОРНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники диапазоI нов звуковых и инфразвуковых частот и может найти применение в качестве источника опорного сигнала в измери- 5 тельных устройствах, используемых для изучения переходных характеристик четырехполюсников. Область преимущественного применения предлагаемого формирователя — в качестве источника !О опорного сигнала в измерительных устройствах для геоэлектроразведки методами нестационарных полей.

Известны формирователи опорного сигнала в электроразведочных станциях (11

Известные формирователи имеют существенные недостатки.

Дребезг контактов реле не позволяет осуществлять синхронизацию на 20 высоких частотах, а также ограничивает временной диапазон изучаемых переходных характеристик.

Синхронизация работы узлов измерительного устройства относительно 75 тока в питающей линии осуществляется с точностью до фазы.

Передача опорного сигнала требует кабельной связи между генераторным и и мерительным устройствами. 30

Известен также трансформатор тока в виде клещей, который выбран в качестве устройства-прототипа предлагаемого изобретения (2).

Через трансформатор тока в виде клещей пропускают длинный кабель, по которому течет переменный ток.

Выходное напряжение трансформатора тока пропорционально силе тока в длинном кабеле и используется в качестве опорного сигнала.

Однако устройству-прототипу присущи следующие недостатки.

При прямоугольной форме питающего тока выходное напряжение искажено переходными колебательными процессами, начинающимися в моменты включения и выключения тока.

Скалывание вершины выходного напряжения трансформатора. тока, особенно в диапазоне инфранизких частот.

Цель изобретения — расширение диапазона частот.

Цель достИгается тем, что в формирователь опорного сигнала, содержащий питающий провод, проходящий внутри первой кольцевой катушки, состоящей из соединяющий частей, введены два диода, блок формирования прямо779887,угольных напряжений, два элемента И, блок вычитания и вторая кольцевая, катушка, включенная последовательно с первой кольцевой катушкой, блок формирования прямоугольных напряжений входами подключен к кольцевым катушкам, а выходами — к входам элементоВ

И, выходы которых подсоединены к входам блока вычитания, причем диоды включены параллельно кольцевым катушкам, а кольцевые катушки расположены соосно на расстоянии не менее одного радиуса катушек.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 даны: эпюры,поясняющие принцип работы устройства.

В устройство входят питающий кабель 1, первая кольцевая катушка 2, вторая кольцевая катушка 3, диоды 4, 5, блок формирования прямоугольных напряжений б, состоящий из триггера О с раздельными входами 7, элементов задержки 8, 9, элементов И 10, 11„ триггера 12, элементы И 13, 14, блок вычитания 15, выход устройства 16.

Внутри кольцевых катушек 2, 3, со- g5 стоящих из соединяющихся частей,проходит питающий кабель 1. Кольцевые катушки 2, 3 включены последовательно. Параллельно кольцевым катушкам установлены диоды 4,5, Блок формирования прямоугольных напряжений б входами подключен к кольцевым катушкам

2,3, а выходами - к входам элементов И 13, 14. Выходы элементов И 13, 14 соединены с входами блока вычитания 15, выход которого подключен к выходу устройства 16 °

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

По питающему кабелю 1 протекает ток ) с периодом Т в виде разнополярных импульсов с паузами (эпюра

17, фиг. 2). Ток вокруг кабеля создает переменное поле. Так как скорость изменения магнитного поля в моменты включения и выключения тока велика, 45 то в кольцевых катушках- наводятся короткие положительные импульсы. Диоды 4,5 устраняют колебательные переходные процессы,а такх<е отрицатель . ные короткие импульсы в кольцевых ка- gg тушках 2, 3. Кольцевые катушки расположены соосно на расстоянии не менее одного радиуса катушек с целью устранения их взаимного магнитного влияния.

Временное положение выходных импульсов первой кольцевой катушки 2 соответствует моментам положительных перепадов тока J, а для второй кольцевой катушки 3 — моментам отрицаТельных перепадов тока.

Выходные импульсы кольцевых катушек 2, 3 (эпюры 18, 19 на фиг. 2 ) поступа.от на входы блока формирования прямоугольных напряжений 6 и запускают триггер с раздельными входами 7, элементы задержки 8,9. Длительность выходного импульса триггера {эпюры 20,21,22 на фиг. 2) равна половине периода Т. В результате элементами И 10, 1Х выделяются вторые последовательности коротких импульсов (эпюры 23, 24,фиг.2), которые подаются на входы триггера

12 с раздельными входами.В результате триггером 12 формируется втоРое прямоугольное напряжение (эпюра 25, фиг. 2), длительность импульсов которого также равна половине периода

Т, но сдвинутого по времени относительно первого прямоугольного напряжения (эпюра 20, фиг. 2) на длительность паузы тока д . Выходные напряжения с прямых выходов эпюры 20,25, фиг. 2) триггеров с раздельными входами 7,12 подаются на входы элемента

И 13, а с инверсных выходов(эпюры

20,25, фиг. 2) — на входы элемента

И 14. В результате логического умножения, выполняемого элементами И 13, 14, формируются полох<ительные прямоугольные импульсы (эпюры 26, 27) временные положения которых соответствуют импульсам тока 3 . Для формирования разнополярных импульсов выходные напряжения элементов И 13, 14 подаются на схему вычитания 15. Выходное напряжение схемы вычитания 15 (эпюра 28, фиг. 2) поступает на выход предлагаемого устройства 16 . Форма выходного сигнала формирователя не зависит от частоты f =—

Формула изобретения

Формирователь опорного сигнала, содержащий питающий кабель, проходящий внутри первой кольцевой катушки, состоящей из соединяющихся частей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, в него введены два диода, блОк формирования прямоугольных напряжений, два элемента И, блок вычитания и вторая кольцевая катушка, включенная последовательно с первой кольцевой катушкой, блок формирования прямоугольных напряжений входами подключен к кольцевым катушкам, а выходами— к входам элементов И, выходы которых подсоединены к входам блока вычитания,. причем диоды включены параллельно кольцевым катушкам, а кольцевые катушки расположены соосно на расстоянии не менее одного радиуса катушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Комаров В. A. Электроразведка методом вызванной поляризации, Л.,"Недра", с. 195-196.

2. Электрические измерения. Под ред. А. Фремке. Энергия", Ленинградское отделение, 1975, с. 98.

779887 гп г1 гг

2б

Риг. 2, Составитель Л. Сорокина

Ре акто М. Кузнецова Тех е .A. Ач Кор ектор О. Ковинская

Заказ 9316 9

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва )<-35 Ра окая наб. д.

Филиал ППП Патент", г. ужгород, ул. Проектная,