Измеритель собственной частоты электродинамического сейсмоприемника Советский патент 1984 года по МПК G01V13/00 

LbzrJziiL.. Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии. Известно устройство для определения собственной частоты сейсмоприемник, содержащее генератор электрических колебаний, в частотно-задаю щую цепь которого- включен электродинамический сейсмоприемник, измеритель частоты и амплитуды колебаНИИ l . . Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, обусловленная тем, что при тре буемой для современных сейсмоприемни ков степени затзпсания вьше 0,5 от кр тического отношение соседних амплитуд свободных затухающих колебаний составляет 10,что затрудняет их измерение, по одному измерительному каналу. При увеличении числа измерительных каналов точность измерения повьшается, устройство усложняется и появляется дополнительная погрешность вследствие их неидентичности. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения собственной частоты электродинамического сейсмоприемника, содержа щее генератор электрических колебаний частотно-задающий контур которо го выполнен в виде электродинамического сейсмоприемника,и частотомер, подключенный к выходу генератора 2. {едостатком данног устройства является :значительное время, затрачиваемое на измерение обусловленное необходимостью, индивидуальной настройки глубины положительной обратной связи генератора для каждого сейсмоприемника. Точность измерений невысока вследствие наличия нелинейных искажений выходного сигнала, .ве личина которых значительна из-за низ кой добротности сейсмоприемника. Цель изобретения - уменьшение вре мени измерения с одновременным повыш нием точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее ге нератор электрических колебаний, частотно-задающий контур которого выполнен в виде электродинамического сейсмоприемника, на частотомер, подключенный к выходу генератора, введены последовательно соединенные реже кторный фильтр, одновходовый компаратор и регулятор глубины положительной обратной связи, состоящий из последовательно соединенных преобразователя уровня нелинейных искажений в код и элемента преобразования крда в активное сопротивление, причем вход частотомера подключен к входу режекторного фильтра, а выход элемента преобразования кода .в активное сопротивление подключен к входу-цепи положительной обратной связи генератора электрических колебаний. На фиг.1 приведена блок-схема измерителя собственной частоты электродинамического сейсмоприемника, на фиг.2 - то же, вариант реализацр-ш. Измеритель собственной частоты электродинамического сейсмоприемника (фиг.1) содержит генератор 1 электрических колебаний, в котором в качестве частотно-задающего контура включен электродинамический сейсмоприемник 2, частотомер 3, режекторный фильтр 4, компаратор 5, и регулятор 6 глубины положительной обратной связи, состоящий из последовательно соединенных преобразователя 7 уровня нелинейных искажений в код и элемента 8 преобразования кода в активное сопротивление. Выход генератора 1 электрических колебаний соединен с входом частотомера 3 и через режекторный фильтр 4 с входом компаратора 5, выход которого через регулятор 6 глубины положительной обратной связи соединен с входом генератора 1. Измеритель собственной частоты электродинамического сейсмоприемника работает следующим образом. В начальный момент генератор 1 электрических колебаний охвачен положительной обратной связью такой глубины, что при подключении к нему в качестве частотно-задающего контура электродинамического сейсмоприемника 2 возникают электрические колебания. При наличии в выходном сигнале генератора 1 электрических колебаний нелинейных искажений на выходе режекторного фильтра 4, настроенного на собственную частоту электродинамического сейсмоприемника 2, появляется сигнал, пропорциональный величине нелинейных искажений. Если его величина больше порога срабатывания компаратора 5, то выходной сигнал последнего преобразуется в код преобразователем 7 уровня нелинейных искажений в код, выходным сигналом которого через элемент 8 преобразования кода в сопротивление осуществляется уменьшение глубины положительной обратной связи генератора 1 электрических колебаний. -Это происходит до тех пор, пока сиг нал на выходе режекторного фильтра .а значит- и нелинейные искажения выхомного сигнала генератора 1 электри ческих колебаний, не станет меньше порога срабатывания компаратора 5. . При уменьшении сигнала нелинейных искажений на выходе режекторного фильтра 4 до уровня, меньшего порога срабатывания компаратора 5, компа ратор возвращается в исходное положение, после чего глубина положительной обратной связи-не изменяется Один из возможных вариантов реали зации измерителя собственнной частоты электродинамического сейсмопри-г; емника приведен на фиг.2. Генератор электрических колебаний с сейсмоприемником 2 в качестве частотно-задающего контура построен на основе операционных усилителей 9 и 10, коэффициент усиления которых меняется в зависимости от того, какой из резисторов 11-18 через ключи 19 и 20, управляемые счетчиком 21, подключен к его инвертирующему входу. Эти резисторы выбираются из условия нарастания номинала от резистора 11 к резистору 18. Фильтр в виде резистора 22 и конденсатора 23 служит дйя предотвращения возникновения генерации .на частотах высших резонансов элект родинамического сейсмоприемника 2, а цепь из конденсатора 24 и резистора 25 - для исключения фазового сдвига сигналана собственной часто те сейсмоприемника, вносимого фильт , ром в виде резистора 22 и конденсатора 23.

После нажатия кнопки 26 счетчик 21 устанавливается в нулевое положеприемником в качестве частотно задающего контура. ние и коэффициент усиления операционного усилителя 10 будет максимальным, что равносильно заданию максимальной глубины положительной обратной связи генератора 1 электрических колебаний. Наличие в выходном сигнале нелинейных, искажений приводит к появлению сигнала на выходе режекторного фильтра в виде операционного усилителя 27, выполненного на основе двойного Т-образного моста. При превьшении этим сигналом порога срабатывания компаратора, выполненного в виде операционного усилителя 28, на V-входе счетчика 21 появляется разрешение счета. На его счетньй вход через делитель в виде триггера 29 и счетчика 30 поступают тактовые импульсы от генератора, вьшолненного в виде триггера 31. Таким образом, к инвертирующему входу операционного усилителя 10 генератора 1 электрических колебаний последовательно подключаются резисторы 11-18 до тех пор, пока в выходном сигнале генератора 1 электрических колебаний присутствуют высшие гармоники. Как только их величина станет меньше порога срабатывания компаратора 2j8, компаратор включается и на V -входе счетчика 21 устанавливается запрет счета. Значение собственной частоты электродинамического сейсмойриемника определяется по частотомеру 32. Использование изобретения обеспечивает определение собственной частоты электродинамического сейсмоприемника с погрешностью до десятых долей процента, при этом время измерения составляет 1 с. Это достигается за счет автоматической регукоэффициента нелинейных ислировкикажений сигнала с выхода генератора электрических колебаний с сейсмо

ИЗМЕРИТЕЛЬ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА, содержащий генератор элект рических колебаний, частотно-задаю- щий контур которого выполнен в йиде . электродинамического сейсмоприемника, и частотомер, подключенньШ к выходу генератора электрических колебаний, отличающийся тем, что, с целью уменьшениявре- мени измерения с одновременным повыше нием точности, в него введены последовательно соединенные режекторный фильтр, одновходовый компаратор и регулятор глубины положительной обратной связи, состоящий из последовательно соединенных преобразователя уровня нелинейных искажений в код и элемента преобразования кода в активное сопротивление, причем вход § частотомера подключен к входу режекторного фильтра, а выход элемента (Л преобразования кода в активное сопротивление подключен к входу положительной обратной связи генератора электрических колебаний. д П