Устройство для определения частоты собственных колебаний электродинамического или магнитоэлектрического преобразователя Советский патент 1990 года по МПК G01V1/16 

л

с.

Изобретение относится к геофизике и электрорадиоизмерениям. Целью изобретения является упрощение устройства, повышение его точности и надежности. Устройство содержит дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с выходом посредством первого резистора. Инвертирующий вход этого усилителя соединен с выходом посредством второго (регулируемого) резистора, а с общим проводом - посредством третьего резистора. Параллельно регулируемому резистору включен конденсатор. Преобразователь включен в качестве частотно-задающего элемента одним выводом к неинвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, а другим - к общему проводу. 1 ил.

Изобретение относится к геофизике и электрорадиоизмерениям и молет быть использовано, в частности, для определения частоты собственных колебаний электродинамического или магнитоэлектрического сейсмоприемника, для измерения частоты механического резонанса динамической (магнитоэлектрической) . звукоизлучающей головки.

Целью изобретения является упрощение, повьщ1ение точности и надежность устройства.

На чертеже- показана схема устройства, осуществляющего определение частоты собственных колебаний электродинамического или магнитоэлектрического преобразователя.

Испытуемый преобразователь 1 соединен с устройством 2 определения частоты, состоящим из дифференциального операционного усилитапя (ОУ) 3, резисторов 4-6, конденсатора 7. Резистор 5 может либо Переменным7 либо выполненным в виде термистора с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, К выходу дифференци-. ального усилителя.подсоединяется внешний измерительный прибор (частотомер, осциллограф), по показаниям которЪго определяется частота собственных колебаний. Устройство обладает эквивалентным отрицательныь импедансом 7 шздук- тивного характера, равным

Ь - sf- -

где R, R

Ч

Чсл

со

4 4

sj

00

величины сопротивлений резисторов 4-6

соответственно;

С - величина емкости коденсатора 7;

W - частота колебаний, Это позволяет ввести систему преобразователь - устройство в режим синусоидальных колебаний, причём частота их определяется инертной массой и жесткостью подвеса и не зависит от индуктивности катушки преобразователя Ь„,

; Емкость конденсатора 7 определяет- ;ся по формуле , где L ,- измеренная индуктивность катушки пре- образователя.

: Устройство работает следующим образом,

: В исходном состоянии сопротивлб- ;ние резистора 5 (терморезистора) ве- ;лико. ОУ 3 находится в потенциально Неустойчивом состоянии, поскольку |гпубика положительной обратной связи превосходит глубину отрицательной (это достигается соответствующим под- бором резисторов 4 и 6, исходя из ак- 1 ивного сопротивления преобразователя I), Электронный шум или микросей- смы переводят ОУ 3 в состояние насыщения (положительного или. отрицатель- ного). При этом начинается интенсивный разогрев резистора 5 током,.протекающим по его телу с выхода ОУ 3. Сопротивление резистора 3 уменьшается, В какой« то момент наступает баланс глубины положительной и отрица- Ягельной обратных связей, усилитель 3 И вся система входят в режим установившихся автоколебаний со стабильной амплитудой.

Этот момент соответствует равенству эквивалентного отрицательного сопротивления Rg устройства сопротивлению активных потерь в преобразователе 1,

Как видно из формулы (1), для регулировки эквивалентной активной составляющей R,-R4Rg/Rjf удобно использовать резистор 5, поскольку при этом значение эквивалентной индуктивности не изменяется, что обеспечивает точную компенсацию индуктивности катушки преобразователя 1,

Для преобразователей с известной индуктивностью не требуется наличие второго регулировочного элемента. Если требуется использовать устройство для работы с различными преобразовате лями, имеющими разную индуктивность катущки, то изменение эквивалентной отрицательной индуктивности осуществляется изменением емкости конденсатора 6.

Формула изобретения Устройство для определения часто- ты собственных колебаний электродинамического или магнитоэлектрического преобразователя, содержащее дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с выходом посредством резистора а инвертирующий вход соединен с выходом посредством второго резистора и с общим проводом - посредством третьего ре- зистора причем дифференциальный операционный усилитель связан с узлом сдвига частоты автоколебаний и узлом изменения коэф(}ициента усиления, а неинвертирующий вход дифференциального операционного усилителя соединен с одним выводом катушки преобразователя, второй вывод которой соединён с общим проводом, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьш1ения точности и надежности, узел сдвига .частоты автоколебаний выполнен в виде конденсатора, подключаемого параллельно второму резистору, а второй резистор выполнен регулируемым.