Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры Советский патент 1991 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к области технической физики, может быть использовано в iгеофизическом приборостроении для настройки и поверки аппаратуры метода переходных процессов и зондирования становления поля и усовершенствованием известно и устройства по авт. св.

V 1241177.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение оперативности контроля метрологических характеристик повеслемой аппаратуры.

На показана структурная схема устройства для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры; на фиг.2 - схема формирователя временных интервалов устройства .

Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, первый делитель 2 частоты, второй делитель 3 частоты, формирователь 4 кода фазы, схему 5 сравнения двоичных кодов, генератор 6 синусоидальных сигналов, генератор 7 экспоненциальных сигналов, генератор 8 случайных сигналов, счетный триггер 9, источник 10 пос

тоянного тока, сумматор 11, формирователь 12 временных интервалов, пре- образоват гль 13 двоичного кода в двоично-десятичный, коммутируемый цифровой индикатор И, поверяемую аппаратуру 15, причем формирователь 12 содержит два входа 16 и 17 и выход 18, подключенный к входу синхронизации индикатора 14, к выходу генератора 1 подключены объединенные тактовые вхо- ,ды делителей 2 и 3 частоты, генератора 8 случайных сигналов и вход 16 формирователя 12 временных интервалов, выходы делителей 2 и 3 частоты соединены соответственно с входами генераторов 6 и 7 к выходу формирователя 4 кода фазы подключены первая группа входов схемы 5 сравнения кодов, вторая группа входов которой соединена с первой группой цифровых выходов генератора 6 синусоидальных сигналов, выход схемы 5 сравнения соединен с объединенными тактовыми входом счетного триггера У, входом установки в О втооого делителя 3 частоты, входом запуска генератора 7 экспоненциальных импульсов и входом синхронизации поверяемой аппаратуры 15, вход управления знаком генератора 7 экспоненциальных сигналов подключен к выходу счетного триггера 9, выход источника 10 постоянного тока, а также аналоговые выходы генераторов синусоидальных 6, экспоненциальных 7 и случайных 8 сигналов подключены к входам сумматора 11 токов, к выходу последнего подсоединен аналоговый вход поверяемой аппаратуры 15, IK выходу которой подключен синхро- низирующий вход 17 формирователя 12 временных интервалов, к первой и второй группам входов преобразователя 13 двоичного кода в двоично-десятичный подключены цифровые выходы генератора 7 экспоненциальных сигналов и вторая группа цифровых выходов генератора 6 синусоидальных сигналов. Первая и вторая группы выходов преобразователя 13 соединены с соответствующими группами входов коммутируемого цифрового индикатора I .

Формирователь 12 временных интервалов (фиг.2) содержит три триггера 19-21, элемент 22 задержки и счетчик 23 импульсов, причем тактовый вход первого триггера 19 является входом 17 синхронизации формирователя 12, вход элемента 22 задержки яв0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ляется тактовым входом 16 формирователя 12, прямой выход первого триггера 1 подключен к D-входу второго триггера 20, входы установки в О триггеров 19 и 20, а также тактовый вход третьего триггера 21 объединены и подключены к прямому выходу триггера 20, тактовые входы второго триггера 20 и счетчика 23 импульсов соединены с выходом элемента 22 задержки, вход установки в О третьэго триггера 21 подключен к выходу счат- чика 23 импульсов, вход установки а 0м которого подключен к инверсному выходу третьего триггера 21, являющемуся выходом 18 формирователя 12 временных интервалов.

Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведомной аппаратуры работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов с частотой f0. С зыхода генератора 1 указанная импульсная последовательность поступает на входы делителейг 2 и 3 частоты.и на тактовый вход генератора 8 случайных сигналов. На выходах делчтелей 2 и 3 обоазуютс периодические импульсные последовательности с частотами k f/(J (где kg и k$ - коэффициенты деления частоты делителей 2 и 3 соответственно) . Под воздействием выходной импульсной последовательности делителя 2 на первой группе цифровых вы ходов генератооа б синусоидельКУК сигналов возникает линейно возрастающая от 0 до 2П - 1 числовая последовательность (п - число разрядов на первой группе выходов генератора б). На второй группе цифровых выходов генератора 6 Формируются в двоичном коде знамения синусоидального сигнала, а на аналоговом выходе этого генератора - ток синусоидальной формы.

Нулевое значение числовой последовательности ка .первой группе цифровых выходов генератора 6 совпадает с моментом перехода через нуль синусоидального сигнала с положительной крутизной. Таким образом, в течение периода синусоиды число на первой группе выходов генератора 6 пре д- ставляет собой значение текущего времени .(фазы) в цифровой форме. Это число подается на одну группу входов схемы 5 сравнения, нз вторую

группу входов котором поступает в двоичном коде заданное с помощью формирователя b кода фазы значение фазы ср. В момент равенства кодов на выходе схемы 5 сравнения возникает импульс, который перебрасывает триггер 9 в противоположное состояние, сбрасьиает в нуль делитель 3 частоты и дает разрешение на запуск генератора 7 экспоненциальных импульсов тока. После этого под воздействием тактовых импульсов, поступающих на тактовый вход генератора 7, на его аналоговом выходэ начинается формирование очередного экспоненциального импульса тока с соответствующим знаком. Триггер 9 обеспечивает генерирование последовательности чередующихся разнополярных токовых импульсов, а начало каждого импульса имеет заданный фазовый сдвиг if относительно начала синусоидального си гнала. На цифровых выходах генератора 7 одновременно с появлением аналогового сигнала (тока) на его аналоговом выходе формируется цифровая экспонента в двоичном коде.

Под воздействием тактовых импульсов генератора 1 на аналоговом выходе генератора 8 случайных сигналов возникает псевдослучайный стационарный процесс, а на цифровых выходах - его кодовое представление.

Источник 10 постоянного тока обеспечивает заданное значение смещения результирующего сигнала относительно нулевого уровня.

Результирующий сигнал образуется на выходе сумматора 11.

Изменением коэффициентов деления kg и k3 можно регулировать период генерируемого синусоидального сигнала и постоянную времени спада экспоненциальных импульсов соответственно.

Вариааией параметров отдельных составляющих результирующего сигнала можно задавать требуемые соотношения информационных и мешающих компонент сигнала и по измеренному поверяемой annapat упои 15 среднему значению в строб-импульсе информационного сигнала определять требуемые метрологические характеристики электроразве- домной аппаратуры (коэффициент передачи и линейность измерительного тракта, чеэффициенты подавления периодических и случайных помех и т.п.).

.

Работа .сверяемой аппаратур 1 15 синхронизируется импульсами с выхода схемы 5 совпадений, под действием которых в ней формируются импульсы задержки t-$, Задним фронтом импульсов задержки Ј3 запускается формирователь строб-импульсов длительностью ttf, которые поступают с импульсной

Q части аппаратуры 15 в измерительную и служат для управления работой интегратора, который производит интегрирование входного сигнала на протяжении времени tut Палее резуль5 таты интегрирования усредняются. Полученное значение нормируется по длительности с и относится к середине строб-импульса ьс. Измерения сигнала производят при различных зна0 чениях Ј3 и постоянном а. Очевидно, что в этом случае определить значение экспоненты без дополнительных вычислений практически невозможно. Это касается также значения синусо5 иды.

Для устранения этого недостатка в устройство введен формирователь 12, на выходе которого вырабатывается последовательность импульсов длитель0 ностью Ъо/2. Под действием положительного (заднего) фронта импульса с выхода формирователя 12 цифровые значения синусоиды и экспоненты, соответствующие моменту времени

5 Ц + о е. записываются во входной

регистр коммутируемого цифрового индикатора И и индицируются последними. Результат, индицируемый на

Q выходе индикатора И, умноженный на известный коэффициент преобразования в аналоговую величину цифровых значений экспоненциальных и синусоидальных сигналов, равен значениям сигнас лов на входе поверяемой аппаратуры, коды которых подаются на цифровой индикатор И с цифровых выходов генераторов 6 и 7 (этими выходами служат цифровые выходы постоянных запомиg нающих устройств, входящих в состав генераторов 6 и 7). Для согласования входов цифрового индикатора И с цифровыми выходами генераторов 6 и 7 в устройство введен преобразователь 13 двоичного кода в двоично-десятичный код.

При поступлении на вход 17 импульсов задержки от поверяемой аппаратуры 15, а на вход 16 импульсов с выхода генератора 1 задним положительным фронтом импульса задержки триггер 19 переводите в единичное состояние и на D-вход триггера 20 подается потенциал логической единицы, разрешающий перевод последнего по тактовому входу в единичное состояние. Как только триггер 20 переведен первым тактовым импульсом, поступившим с выхода эле- мента 22 задержки, в состояние логической единицы, на входы установки в О триггеров 19 и 20 поступает потенциал логической единицы и последние возвращаются в исходное состоя- ние до прихода следующего импульса задержки. Таким образом на прямых выходах триггеров 19 и 20 формируются импульсные последовательности. Под действием положительного импульса

с выхода триггера 20 триггер 21 переводится в состояние логической единицы и на его инверсном выходе появ- ляется потенциал логического нуля. В итоге снимается блокировка со счет- чика 23 и последний производит считывание тактовых импульсов с выхода элемента 22 задержки до тех пор, пока на его выходе не появляется положительный потенциал. Под действием этого потенциала триггер 21 возвращается в исходное состояние. шийся при этом на его выходе потенциал логической единицы обнуляет счетчик 23 и блокирует его до прихо- да следующего импульса с выхода триггера 20. Таким образом, на выходе 18 формирователя 12 образуются импульсы, соответствующие середине строб-импульса поверяемой anna- ратуры 15, а отсчет на цифровом индикаторе И соответствует амплитуде экспоненциального и синусоидального сигналов, подаваемых в этот момент на вход поверяемой аппаратуры 15.

Благодаря этому исключается необходимость в трудоемких расчетах амплитуд калибровочных сигналов и повышается оперативность поверки аппаратуры.

Формула изобретения

1. Устройство для настройки и по- аерки импульсной элекгроразведочной аппаратуры по авт. св. № ,

0

5 0 5 Q 5

0

5

отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения оперативности контроля метрологических характеристик поверяемой аппаратуры, оно дополнительно содержит формирователь временных интервалов, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный и коммутируемый цифровой индикатор, при этом синхронизирующий вход поверяемой аппаратуры подключен к чыходу схемы сравнения двоичных кодов, к выходу поверяемой аппаратуры подключен вход синхронизации формирователя временных интервалов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных, импульсов, первая и вторая группы входов коммутируемого цифрового индикатора через блок преобразователей двоичного кода в двоично-десятичный подключены к цифровым выходам генератора экспоненциальных сигналов и к второй группе цифровых выходов генератора синусоидальных сигналов, а синхронизи--, рующий вход коммутируемого цифрового индикатора подсоединен к выходу формирователя временных интервалов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь временных интервалов содержит первый, второй,и третий триггеры, элемент задержки и счетчик импульсов, тактовый вход первого триггера является входом синхронизации формирователя временных интервалов, а вход эг.змента задержки является тактовым входом формирователя временных интервалов, прямой .выход первого триггера подключен к D-входу второго триггера, входы ус- |тановки в О первого и второго триггеров объединены и подключены к прямому выходу второго триггера и тактовому входу третьего триггера, тактовые входы второго триггера и счетчика импул0сов соединены с выходом элемента задержки, вход установки в О третьего триггера подключен к выходу счетчика импульсов, вход установки в О которого подключен к инверсному выходу третьего триггера, являющемуся выходом формирователя временных интервалов.

щ

ц

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано в геофизическом приборостроении для настройки и поверки аппаратуры метода переходных процессов и зондирования становлением поля, Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение оперативности контроля метрологических характеристик поверяемой аппаратуры. Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее цифровые генераторы синусоидальных, экспоненциальных и случайных сигналов, введен формирователь временных интервалов, преобразователь двоичного кода в дво- ично-ресятичный и цифровой индикатор. Благодаря такой конструкции появляется возможность непосредственного считывания амплитуд синусоидального и экспоненциального сигналов, поступающих на вход поверяемой аппаратуры строго в момент времени, совпадающий с серединой строб-импульса, в течение которого интегрируется и измеряется поступающий на вход аппаратуры калибровочный сигнал. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. SS