Гармонический измеритель для геоэлектроразведки Советский патент 1985 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к геоэлек троразведке и предназначено для измерения компонент и амплитуды электромагнитного поля при электроразве ке по методам частотных электромагнитных зондирований. Целью изобретения является повышенье эффективности, помехозащищенности режимов работы измерителя. На фиг, 1 представлена.блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема устройст коммутации и управления; на фиг. 3 временная диаграмма работы формирователя сигналов управления. Гармонический измеритель содержи приемник сигналов, коммутатор 2 вхо да, предварительный усилитель 3, уз кополосный RC-фильтр 4, блок 5 филь ров, синхронные детекторы 6 и 6 , усилители 7 и 7 постоянного тока, схемы 8 и 8 компенсации ненулевого уровня, устройства 9 и 9 автоматической калибровки усиления, схему 1 векторного сложения, аналого-цифровой преобразователь 12, коммутатор 11 ви;;. :-;змерений, отсчетное устройств; .ItcvpoBoro прибора 13, форми poB::Tojii, ji и 14 компенсирующего йапряжеиия, входное устройство 15 для линлп, синхронизации, генератор 16с. делителем частоты, коммутатор 17частот,калибратор 18, формирователь 19 сигналов управления, схему 20 управления синхронными детекторами и коммутатор 21 пределов. Устройство работает в трех режимах: Измерение, Калибровка, и Обнуление. В режиме- Измерение устройство измеряет амплитудные значения сигна ла,а также-вещественную и мнимую его со ;тавллю1цие, причем измерение вещественной и мнимой составляющих осуществляется по раздельным иденти ным измерительным каналам, управляющие напряжения которых сдвинуты от носительно одно другого на 90, В режимах Калибровка и Обнуле ние оба измерительных канала работают синфазно, Цикличность (автоматизация) режи мов работы гармонического измерителя (Обнуление, Калибровка и Из мерение) достигается за счет схемы устройств коммутации и управления (фиг,2), включающей входное устройство 15 для линии Синхронизации, ге ратор 16 с делителем частоты, коммутатор 17 частот, формирователь. 19 сигналов управления и коммутатор 21 пределов. Устройство в режимах Калибровка и Обнуление работает следующим образом. Перед измерением информационного сигнала производится калибровка усиления устройства, заключающаяся в установке требуемого коэффициента усиления, и обнуление, состоящее в компенсации ненулевого уровня на выходе измерителя. При включении кнопки одной из четырнадцати рабочих частот на табло Частота (не показано) в коммутаторе 17 частот вьфабатывается импульс (фиг.3,а) запуска программы формирователя 19 сигналов управления, после чего начинается прохождение последовательности импульсов (фиг.3,а -ж), при этом вход предварительного усилителя 3 по команде Обнуление (фиг,3,6) формирователя 19 сигналов управления соединяется с шиной Корпус (непоказано), коммутатором 2 входа, а также происходит отключение напряжения компенсации ненулевого уровня в схеме 8 компенсации ненулевого уройня. В схеме 9 автоматической калибровки усиления устанавливается максимальный коэффициент передачи. По команде (фиг.3,в) происходит подключение коммутатором 11 вида измерений выхода автоматического калибратора усиления к входу аналого-цифрового преобразователя 12 для преобразования имеющегося ненулевого уровня одного из измерительных каналов в цифровую форму и запись его кода ненулевого уровня в регистр формирователя 14 компенсирующего напряжения по команде (фиг.3,г), а по команде (фиг,3,г) происходит подключение входа аналого-цифрового преобразователя 12 к выходу второго измерительного канала 6 - 9 и аналогичным образом - преобразование ненулевого,уровня второго канала и запись его кода в регистр формирователя 14 ненулевого уровня. На этом режим Обнуление заканчиряется и по команде (фиг,3,е) начинается режим .Калибровка. В режиме Калибровка происходит подключение калибратора 18 к входу предварительного усилителя 3 и переключение фазы напряжения управления синхронных детекторов 6 и 6 осуществляемое схемой 20 управления синхронными детекторами, для обеспечения синхронной калибровки усиления обоих обнуленных каналов. Затем по команде (фиг.З.ж) включаются схемы калибровки усиления и устанавливается требуемый коэффициент усиления. После калибровки прибора происходит автоматическое подключение коммутатором 2 входа приемника 1 сиг;нала к входу предварительного усилителя 3, и начинается прохождение информационного сигнала через узкополосный режекторный RC-фильтр 4 где осуществляется подавление помехи 50 Гц, и через блок 5 фильтров, осуществляющий избирательное прохождени сигнала рабочей частоты, по обоим измерительным каналам, каждый из которых состоит из синхронного детекто ра 6 (6 ), на управляющие входы которого поступает сигнал с формирователя 19 сигналов управления и схе,мы 20 управления синхронными детекторами, усилителя 7 (7 ) постоянного тока, усиливающего продетектированный сигнал, схем 8 (8 ) компенсации ненулевого уровня, на вторые входы 1 4 которой подается компенсирующее напряжение ненулевого уровня с выхода формирователя 14 (14) компенсирующего напряжения, исключающее ошибку ненулевого уровня, и устройства 9 (9) автоматической калибровки усиления, устанавливающего необходимый коэффициент усиления. Далее сигнал поступает в зависимости от вида измерений на входы схемы 10 векторного сложения при амплитудных измерениях или через коммутатор 11 вида измерений при измерениях вещественной и мнимой составляющих - на вход аналого-цифрового преобразователя 12, где аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму и подается для измерения на в:сод отсчетного устройства цифрового прибора 13. Автоматизация и синхронизация измерения обеспечивается схемой (фиг. 2) коммутации и управления, состоящей из входного устройства 15 для линии синхронизации, генератора 16 с делителем частоты, коммутатора 17 частот, формирователя 19 сигналов управления и коммутатора 21 пределов, вырабатывающих последовательность импульсов цикла Обнуление, Калибровка и Измерение (фиг,3).

ГАРМОНИЧЕСКИП ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащий последовательно соединенные приемник сигналов, коммутатор входа, предварительный усилитель, узкополосный режекторный RC-фильтр с полосой подавления, равной нестабильности промышленной помехи 50 Гц, и блок фильтров, а также последовательно соединенные генератор с делителем частоты, коммутатор частот и калибратор, а также регистратор, о т л и ч а ю щ и и с я- тем, что, с целью повышения помехозащищенности, а также автоматизации режимов работы устройства, в него включены между блот ком фильтров и регистратором, выполненным в виде отсчетного устройства цифровые прибора, два параллельных измерительных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, усилителя постоянного тока, схемы компенсации нулевого уровня и устройства автоматической калибровки усиления, выходы которых подключены к соответствующим входам схемы векторного сложения, выход и входы которой через коммутатор вида измерений подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, один выход которого подсоединен к входу отсчетного устройства цифрового прибора, другой через формирователи компенсирующего напряжения - к вторым входам схем компенсации нулевого уровня, а также входное устройство для линии синхронизации, выход которого подсоединен к входу генератора с делителем частоты, формирователь сигналов управления, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами синхронных детекторов, формирователей компенсирующего напряжения, устройств автоматической калибровки усиления, аналого-цифрового преобразователя, отсчетного устройства цифрового прибора, калибратора к коммутатора входа, hd ,а вход- с одним из выходов генератора j с делителем частоты, соответствующие выходы которого соединены с тактовыми входами обоих устройств автоматической калибровки усиления, аналогоцифрового преобразователя, схемы векторного сложения, отсчетного устройства цифрового прибора,при этом соответствующие выходы коммутатора частот соединены с вторым входом блока фильтров и через схему управления синхронными детекторами с вторыми входами синхронных детекторов..

К 9л.ф.К MAuSp,

t t t

С JIUHIM CUMXf HU3.

ел. век. ложения

1179244 К С.Д.

К Комм. 8х. К камдратору (Компенсатору ненулевого ур.

19

- Kycmfl. а8том.К,у.

- Ксинхр. Зетек.

к АЦП К отсч, Ж AUn Цстр,

- К комментатору Вмдл - Л усилителю пост, тока muSpamopy