Устройство для определения собственной частоты колебаний сейсмоприемников Советский патент 1991 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано для определения собственной частоты сейсмоприемни- ков как при их изготовлении, так и при сейсмических исследованиях.

Цель изобретения - повышение точности надежности и оперативности устройства.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Устройство содержит исследуемый сей- смоприемник 1, первый и второй элементы 2, 3 отрицательного импеданса, стабилитрон 4, частотомер 5, первый дифференци-. альный операционный усилитель (ОУ) 6, постоянные резисторы 7, 8 и 9, дифференциальный второй операционный усилитель

ОУ 10, постоянные резисторы 11 и 12, регулируемый резистор (термистор) 13. При этом выход усилителя 10 соединен с входом частотомера 5 и одновременно с неинвенти- рующим входом через резистор 11 и инвертирующим входом через параллельно соединенные регулируемый резистор 13 и конденсатор 14. Инвертирующий вход усилителя 10 посредством резистора 12 соединен с общим проводом, выводы сейсмоприемника 1 и стабилитрона 4 соединены параллельно и включены между общим проводом и неинвертирующим входом усилителя 10, выход усилителя 6 через резистор 7 соединен с его неинвертирующим входом и через резистор 8 с инвертирующим входом, инвертирующий вход усилителя 6 через реON О СЛ hO

Ьь

СЛ

аистор 9 соединен с общим проводом, а неинвертирующий вход усилителя б соединен с неинвертирующим входом усилителя 10.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии резистор 13 име- jr высокое сопротивление. Элемент 2 отри- дательного сопротивления, подключенный параллельно выводам сейсмоприемника 10 компенсирует влияние шунта: получается бы сейсмоприемник без шунта.

Для компенсации влияния сопротивле- Ьия шунта преобразователя на частоту автоколебаний должно выполняться условие (R, L, С - сопротивление, индуктивность и емкость соответствующих элементов)

RID R Rg/Rs,

где Ry, Rs, Rg - значения сопротивлений соответствующих резисторов. Соответственно, возрастает добротность и уменьшаются активные потери е сейсмоприемнике. Элемент 3 эквивалентен последовательно включенным отрицательным индуктивности и сопротивлению Значение эквивалентной отрицчтельной индуктивности постоянно и равно по модулю индуктивности катушки преобразователя Значение эквивалентного отрицательного сопротивления меняется в зависимости от сопротивления регулируемого резистора (термистора) 13. В начальный момент сопротивление термистора 13 велико и глубина положительной обратной связи превосходит глубину отрицательной обратной связи ОУ 10 (это достигается соответствующим выбором сопротивлений резисторов 11, 12 и 13). При этом малейшее возмущение в системе приводит к появлению автоколебаний с нарастающей амплитудой.

По мере нарастания амплитуды колебаний возрастает мощность, рассеиваемая резистором 13. Поскольку термистор 13 выбирается с отрицательным ТКС, то его сопротивление начинает плавно уменьшаться. В результате возрастает глубина отрицательной обратной связи, что, в конечном итоге, приводит к стабилизации действующего, а следовательно, и амплитудного значения сигналов квазигармонических автоколебаний.

Формула изобретения Устройство для определения собственной частоты колебаний сейсмоприемников, содержащее частотомер, первый дифференциальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с его выходом посредством первого резистора, а инвертирующий вход соединен с его выходом посредством регулируемого резистора

и параллельно включенного конденсатора и с общим проводом посредством второго резистора, при этом входом устройства является неинвертирующий вход первого дифференциального операционного усилителя и

общий провод, а выход первого дифференциального операционного усилителя соединен с входом частотомера, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, надежности и оперативности устройства, в

него введены второй дифференциальный операционный усилитель, третий, четвертый и пятый резисторы и стабилитрон, причем стабилитрон подключен параллельно входу устройства, третий резистор включен

между неинвертирующим входом и выходом второго дифференциального операционного усилителя, четвертый резистор включен между инвертирующим входом и выходом второго дифференциального операционного усилителя, пятый резистор включен между инвертирующим входом второго дифференциального операционного усилителя и общим проводом, неинвертирующий вход второго дифференциального

операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального операционного усилителя, причем номиналы третьего, четвертого и пятого резисторов выбраны так, что частное от деле5 ния произведения сопротивлений третьего и пятого резисторов на сопротивление четвертого резистора равно сопротивлению шунтирующего сопротивления сейсмоприемника.

Иаобретение относится к области сейсмометрии и может быть использовано для определения собственной частоты сейсмоп- риемников как при их изготовлении, так и при сейсмических исследованиях. Цель изобретения - повышение точности, надежности и оперативности устройства. Устройство содержит первый и второй операционные усилители, пять резисторов, регулируемый резистор, конденсатор, стабилитрон и частотомер, причем номиналы первого и второго резисторов и конденсатора выбраны так, что произведение сопротивлений этих резисторов и емкости конденсатора близко по значению индуктивности катушки исследуемого сейсмоприемника, номиналы третьего, четвертого и пятого резисторов выбраны так, что частично от деления произведения сопротивлений третьего и пятого резисторов на сопротивление четвертого резистора близко сопротивлению шунта сейсмоприемника. В организованном таким образом устройстве происходит компенсация влияния не только индуктивности катушки сейсмоприемника, но и сопротивления шунта, что позволяет повысить точность и надежность измерений, 1 ил. / С

з

о

От

i -С

I -I Iг