Стробирующее устройство дляэлектроразведочной аппаратуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЬТОУОЮМУ ИИЗЬСФУ

СОЮЗ CCKI4TCKNX

Социалистических

POCIl f6IIllK и1179867О (63) Дололнитвльноа к евт. сеид-ву (22) Заявлено 29.01.79 (21) 2719547/18-25 (Я)м. кл.з

G 0I V 3/10 с присоединением заявки М

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

ОпубликовенО 2303 81.Бюллетень 89 3

Дате опубликования описания 2 30181

РЗ) УДК 550.837 (088.8) (72) Автор изобретения

l0. С. Воронцов (71) Заявитель

Красноярский политехнический институт (54) СТРОВИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ

АППАРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам, применяемым в геоэлектричвской разведке полезных ископаемых,и предназначено для коммутации измерявмого сигнала на заданном промежутке времени (стробировании сигнала) и его накоплении за несколько периодов повторения. Стробирующее устрбйство может быть использовано также в измерительной технике, в дефектоско- 10 пии и других областях техники.

Известны стробирующие устройства, выполненные в виде последовательной цепи, состоящей из управляемого ключа и накопительного конденсатора тэ или колебательного. контура (1) .

Однако помехоустойчивость-таких устройств невысока.

Известно устройство, представляющее собой усилитель, соединенный со стро- 29 бирующим ключом, нагруженным иа накопительный конденсатор (2) ИГ53.

Недостатком этого стробирующего устройства является низкая точность измерения слабых сигналов за счет 25 помехи, наведенной по цепи управления ключом, а также низкая помехоустойчивость аппаратуры по отношению к внешним входным помехам, так как, перед стробирующим устройством не- 30 обходимо подключение усилителя с боль" шим коэффициентом усиления и широкой полосой пропускания, а это снижает предельно допустимый уровень помех на входе усилителя, (предельно допустимый уровень помех на входе обратно пропорционален коэффициенту усиления усилителя).

Цель изобретения — увеличение помехоустойчивости и точности измерения сигнала.

Поставлениая цель достигается тем, что в стробирующее устройство, содержещве дифференциальный усилитель, накопительный конденсатор и стробирукщий ключ, на, выходе которого включен резистор нагрузки, введена катушка индуктивности, образующая с накопительным конденсатором последователь" ную цепь, включенную между эыходом усилителя и входом стробирующего ключа, дополнительный ключ, включенный s цепь отрицательной обратной связи усилителя, управляющий вход которого соединен с управляющим вхо- . дом стробирующего ключа, и катушка связи, соединенная согласно с катушкой индуктивности н одним выводом накопительного конденсатора, при этом конец катушки связи подсоединен к ин7986 70 вертирующему входу дифференциального усилителя.

На фиг. 1 представлена схема стробирующего устройства, обведенная пунктиром, и вариант ее использования в электроразведочной аппаратуре " на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая ее работу.

Стробирующее устройство содержит катушку 1 индуктивности, конденсатор

2, стробирующий ключ 3, резистор 4, дополнительный ключ 5, катушку 6 связи, усилитель 7 напряжения, резисторы 8 и 9 делителя напряжения обратной связи

Оно может быть использовано в устройстве, содержащем генератор 10 15 импульсов тока, излучатель 11 поля, датчик 12 поля, усилитель 13 переменного тока, синхронный детектор 14, индикатор 15„ формирователь.16 управляющих импульсов стробирования. 20

На фиг. 2 условно обозначены ток, проходящий в излучатель 11 поля, и создаваемый генератором 10 импульсов тока; E — напряжение сигнала на выходе датчйка 12 поля, 0 марв импуль- д сы напряжения управления стробирующим и дополнительными ключами 3, 5, со3даваемые формирователем 16; U — выходное напряжение (стробированный сиг- нал), снимаемое с резистора 4.

Принцип работы стробирующего уст-. ройства заключается в следующем.

Во время действия импульса напряжения управления 0,„др стробирующий и дополнительный ключи 3, 5 . открываются, и в колебательном контуре, содержащем катушку 1 индуктивности, конденсатор 2, стробирующий ключ 3, резистор 4 и настроенном на собственный период колебаний, равный удвоенной длительности импульса напря- 40 жения управления, протекает ток синусоидальной форьы с амплитудой (в установившемся режиме колебаний), пропорциональной значению напряжения сигнала Е в этом промежутке врв- 4 мени. В установившемся режиме колебаний напряжение отрицательной обратной связи, снимаемое с катушки связи

6 и конденсатора 2, равно нулю, так как при резонансе на колебательном контуре сумма реактивных напряжений равна. нулю, коэффициент трансформации напряжения из катушки индуктивности в катушку связи задан равным единице. В переходном режиме (при измерении значения сигнала Ес на стробируе- мом времени) напряжение положительной обратной связи не равно нулю, и оно подводится через дополнительный ключ 5 и делитель на резисторах 8 и

9 ко входу усилителя напряжения. С щ выхода усилителя усиленное напряжение обратной связи воздействует на колебательный контур встречно исходному напряжению обратной связи, тем саьым уменьшается скорость изменения амплитуды тока в колебательном контуре, т. е. увеличивается добротность стробирующего устройства. Увеличение добротности стробирующего устройства ведет к повышению помехоустойчивости измерений сигнала по отношению к внешним флуктуационным помехам. Коэффициент усиления дифференциального усилителя с обратными связями, как известно (3), определяется соотношением сопротивлений

8и9.

Увеличение точности измерения сигнала достигается за счет снижения влияния на коэффициент передачи стробирукщего устройства нестабильности внутреннего сопротивления открытого стробируюшего ключа 3 и: нестабйльности активного сопротивления провода катушки индуктивности при изменении температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Стробирующее устройство для электроразведочной аппаратуры, содержащее дифференциальный усилитель, накопительный конденсатор и стробирующий ключ, на выходе которого включен резистор нагрузки, о т л и ч а ющ е е с.я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введена катушка индуктивности, образующая с накопительным конденсатором последовательную цепь, включенную между выходом усилителя и входом стробирующего ключа, дополнительный ключ, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя, между входом стробирующего ключа и неинвертирующим входом усилителя, управляющий вход которого соединен с управляющим входом стробирующего ключа, и катушка связи, соединенная согласно с катушкой индуктивности и одним выводом накопительного конденсатора, при этом конец катушки связи подсоединен к инвертирующему входу дифференциального усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Мизюк Л. Я. Элементы транзисторных схем измерительной аппарату- ры для индуктивной электроразведки.

Киев, "Наукова Думка", 1970, с. 253270.

2. Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители, М., "Мир", 1978, с. 99.

3. "Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике", под ред.. Ф. M. Каменецкого, Л., "Недра", 1976, с. 56-66 (прототип).

7.98670

Эаказ 10022/58 Тираж 743

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Воскобойников

Редактор В. Жиленко Техред А. Ач Корректор .Г. Назарова