Устройство для управления источником сейсмических сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01V1/37 

Изобретение относится к сейсмической разведке, а именно к системам управления одним или группой невзрыв- ных источников с программным изменением частоты колебаний, и может быть использовано при сейсмических исследованиях как на море, так и на суше.

Целью изобретения является повышение точности управления за счет улучшения воспроизведения закона изменения управляющих сигналов в режиме линейно изменяющегося периода выходной частоты.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, основной преобразователь 2 частоты, электронньш ключ 3, первый 4 и второй 5 счетчики, вспомогательный преобразователь 6 частоты, электронный ключ 7, блок 8 памяти, переключатель 9 реядамов, блок 10 инверсии, электронный ключ 11 реверсивный счетчик 12, первую схему 13 сравнения, логическую схему ИЛИ 14, вторую схему сравнения 15. При этом выход генератора 1 соединен с входами счетчиков 4 и 5, основ- ного 2 и вспомогательного 6 преобра- зователей частоты. Выход первого счетчика 4 соединен с входом Первой схемы 13 сравнения, выход которой соединен с входами счетчиков 4 и 12 преобразователей 2 и 6 и схемы ИЛИ 14, выход которой соединен с входом счет- чика 5,выход которого соединен с входом схемы 15 сравнения,выход которой соединен с входами схемы ИЛИ 14 и ключа 3,другой вход которого.соединен с выходом

преобразователя 2, выход ключа ляется выходом устройства.

3 явПервый выход переключателя 9 соединен с входами схемы 13 сравнения и блока 8 памяти, второй - с вторым входом блока 8 памяти, третий - с третьим входом блока 8 памяти и входами блока 10 инверсии и ключа 11, четвертый - с входами ключей 3,7 и 11, пятьй с входами блока 10 и ключа 11, третий и четвертый входы которого соединены с выходами 1 и 2 блока 10 инверсии. Первый и второй выходы блока 8 памяти соединены с входами ключа 7, выход которого соединен с входом преобразователя 6, выход которого соединен с реверсивным счетчиком 12, выход которого соединен с входами осo

5

,,, 35

0

5

новного преобразователя 2 и второй схемы 15 сравнения.

Переключатель 9 режимов наиболее просто реализуется с помощью кнопок П2К с фиксацией. В данной схеме код периода времени работы Т и код диапазона частот дР задаются каждый четьфьмя двоичными разрядами, которые объединяются соответственно в первый и второй кодовые выходы переключателя, код начальной частоты задается пятью двоичными разрядами, которые объединяются в третий выход переключателя. Этим же выходом задается и начальный период, если устройство работает в режиме с линейно изменяющимся периодом выходного управляющего сигнала.

Четвертый и пятый выходы переключателя, задающие линейные законы частоты Р либо периода Т, а также направление изменения Р и Т, регши- зуются с помощью аналогичных кнопок. Кроме того, их можно выполнить и на тумблерах типа ТП с перекидными контактами.

При работе с линейно изменяющейся частотой следования выходных импульсов выходная частота

еых(с) F,+ At,

(1)

где

начальная частота работы устройства

А А -;-(2)

,,, 35

40

где &Р - диапазон частоты развертки;

Т - длительность развертки. При работе с линейно изменяющимся периодом следования выходных импульсов

45

где В

(4)

Первьй, второй и третий электронные ключи выполнены, например, на двухвходовых схемах И по количеству двоичных разрядов входных кодов, выходы схем И попарно соединены по схеме ИЛИ.

Основной 2 и вспомогательный 6 преобразователи частоты представляют из себя умножители частоты. Выходная частота преобразователей частоты

frblX

N

2 к,

(5)

i -О

где

е.

входная частота преобразователей частоты N - коэффициент пересчета (емкость преобразователя, т.е. количество импульсов до переполнения) , N 1; п - количество двоичных разрядов преобразователя К {К, K,,.,Kj- управляющий код, где К , i 0,п принимают значения О или 1.

Для вспомогательного преобразова- теля частоты 6 этим кодом К является А(2) или В(4) в зависимости от режима работы и он является cons для заданных параметров режима.

Для основного преобразователя это код изменяется линейно в соответствии с (1) или (3) и соответственно вызсодная частота основного преобразователя .частоты повторяет закон изменения управляющего кода, заданного с реверсивного счетчика 12.

Начальная частота работы F задается записью кода F, поданного

по радиоканалу с сейсмической станции для синхронизации работы станции и источника сигналов, изменяется выходной сигнал первой схемы 13 сравнения, который разрешает прохождение импульсов с генератора 1 на пересчетные элементы устройства. Одновременно производится запись кода начальной частоты или начального периода, заданного-на третьем выходе переключателя 9 режима, на установоч ный вход реверсивного счетчика 12. Четвертый выход переключателя режима, задающий режим работы устройства (линейное изменение частоты или периода выходного сигнала), упг- равляет первым 7, вторым 11 и 7 и третьим 3 ключами таким о.бразом, что в режиме с линейно изменяющейся частотой выходного сигнала ключ 1 разрешает прохождение с блока 8 пас третьего выхода переключателя 9 ре- УЗ мяти на управляющий вход вспомога- жима по установочным входам реверсив- тельного преобразователя 6 частоты ного счетчика 12. В режиме линейно- коэффициента А . Ключ 11 пропускает

го изменения периода, начальный период задается также с третьего выхода переключателя 9 в размерности частоты подачей кода F через блок 10 инверсии.

Вторая схема 15 сравнения с подключенными на ее входы вторым счетчи- ко 5 и реверсивным счетчиком 12 вып олняет роль делителя частоты

40

прямые сигналы с третьего и пятого выходов переключателя на устано35 вочный и управляющий входы реверсивного счетчика 12, ключ 3 пропускает на выход устройства сигнал с выхода основного преобразователя 2 частоты, а в режиме с линейно изменяющимся периодом выходного сигнала ключ 7 разрешает прохождение коэф фициента В , ключ 11 - инверсных сигналов с третьего и пятого выходов переключателя 9, ключ 3 - сигнал

m

(6)

ых

выходная частота второй схемы сравненияj

опорная частота тактового генератора импульсовj

масштабирующий коэффициент, определяющийся при расчете принципиальной схемы .. . ,К - управляющий код

50 стоянным коэффициентом А или В . Эти импульсы, поступающие на счетный вход реверсивного счетчика 12, линейно во времени изменяют величину выходного кода реверсивного счетс кодового выхода реверсивного счетчика 12, где Kj.«07n принимают зна- 55 чика 12. Частота импульсов выходного чения О или 1 .сигнала о сновного преобразователя 2

Так как знаменатель (6) изменяет- частоты линейно зависит от выходного ся по (3), то период выходного сиг- сигнала основного преобразователя 2 нала будет повторять закон 3). частоты линейно зависит от, выходного

10

|5

т20 25

2936824

Коэффициенты А,(2) и В (4) рассчитываются предварительно и записываются в блок 8 памяти в процессе из- . готовления устройства для всего диа- 5 пазона изменения параметров режима.

Устройство работает следующим образом.

По команде Пуск, передаваемой

по радиоканалу с сейсмической станции для синхронизации работы станции и источника сигналов, изменяется выходной сигнал первой схемы 13 сравнения, который разрешает прохождение импульсов с генератора 1 на пересчетные элементы устройства. Одновременно производится запись кода начальной частоты или начального периода, заданного-на третьем выходе переключателя 9 режима, на установочный вход реверсивного счетчика 12. Четвертый выход переключателя режима, задающий режим работы устройства (линейное изменение частоты или периода выходного сигнала), упг- равляет первым 7, вторым 11 и 7 и третьим 3 ключами таким о.бразом, что в режиме с линейно изменяющейся частотой выходного сигнала ключ 1 разрешает прохождение с блока 8 па- УЗ мяти на управляющий вход вспомога- - тельного преобразователя 6 частоты коэффициента А . Ключ 11 пропускает

прямые сигналы с третьего и пятого выходов переключателя на установочный и управляющий входы реверсивного счетчика 12, ключ 3 пропускает на выход устройства сигнал с выхода основного преобразователя 2 частоты, а в режиме с линейно изменяющимся периодом выходного сигнала ключ 7 разрешает прохождение коэффициента В , ключ 11 - инверсных сигналов с третьего и пятого выходов переключателя 9, ключ 3 - сигнал

с выхода второй схемы 15 сравнения. На выходе вспомогательного преобразователя 6 частоты следуют импульсы с постоянной для выбранного режима частотой следования, задаваемой постоянным коэффициентом А или В . Эти импульсы, поступающие на счетный вход реверсивного счетчика 12, линейно во времени изменяют величину выходного кода реверсивного счетчика 12. Частота импульсов выходного сигнала о сновного преобразователя 2

кода реверсивного счетчика 12 и в соответствии с этим кодом также изменяется по линейному закону по истечении заданного с первого кодового выхода переключателя 9 режима периода времени работы Т. Первая схема сравнения подает сигнал сброса на все пересчетные схемы устройства, т.е. на основной 2 и вспомогательный 6 преобразователи частоты, первый 4, второй 5 и реверсивный 12 счетчики, запрещая подачу импульсов на выход устройства и возвращая устройство в исходное состояние. Период следования выходных сигналов второй схемы 15 сравнения также линейно изменяется в соответствии с изменением кода реверсивного счетчика 12.

Формула изобретения

Устройство для управления источником сейсмических сигналов, содержащее тактовый генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом перйого счетчика и входами основного и вспомогательного преобразователей частоты, переключатель режимов, первый выход которого соединен с первы:- ми входами блока памяти и первой схемы сравнения, второй - с вторым входом блока памяти, третий - с третьим входом блока памяти, четвертый - с управляющим входом первого электрон-, ного ключа, входы которого подключены к первому и второму выходам блока памяти, а выход - к управляющему входу вспомогательного преобразователя частоты, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, выход которого связан с управляющим входом основного преобразователя частоты, выход первого счетчика сое10

15

20

936826

динен с вторым входом первой схемы сравнения, выход которой связан со сбросовыми входами первого и реверсивного счетчиков, вспомогательного и основного преобразователей частоты, отлич-ающееся тем, что, с целью повьшения точности управления за счет улучшения воспроизведения закона изменения управляющих сигналов в режиме линейно изменяющегося периода выходной частоты, в устройство введены второй счетчик, вторая схема сравнения, второй и третий электронные ключи, блок инверсии и схема ИЛИ, причем счетный вход второго счетчика подключен к выходу тактового генератора импульсов, ре- гистровь1й выход - к входу второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу реверсивного счетчика, а выход - к первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом первой схемы сравнения, а выход - со сбросовым входом второго счетчика, первый и второй входы блока инверсии соединены соответственно с третьим и пятым выходами переключателя режимов и первым и вторым входами второго электронного ключа, третий и четвертый входы..которого соединены соответственно с первым и вторым выходами инверсии, а первый и второй выходы - с управляющим и установочным входами 35 реверсивного счетчика, выход основного преобразователя частоты соединен с первым входом третьего электронного ключа, второй вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, а выход является выходом устройства, управляющие входы второго и третьего электронных ключей связаны с четвертым вьщодом переключателя режимов.

25

30.

40

Редактор Ю,Середа

Составитель Д.Заргарян

Техред В.Кадар Корректор М.Самборская

Заказ 383/51Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.«в.|, .

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области сейсморазведки и предназначено для управления источником сейсмических сигналов; Цель изобретения - повышение точности воспроизведения закона изменения управляющих сигналов в режиме линейно изменяющегося периода выходной частоты. Первый электронный ключ разрешает прохождение сигнала из блока памяти, второй - инверсных сигналов с переключателя режимов,третий - с выхода второй схемы сравнения . Введением вторых счетчика и схемы сравнения, а также схемы ИЛИ обеспечивается необходимая линейность выходного сигнала. 1 ил. с ел to со со а 00 tc