Сейсмоприемная система Советский патент 1980 года по МПК G01V1/16 

(54) СЕЙСМОПРИЕМНАЯ СИСТЕМА

. . :.

Изобретение относится к инЬгоканальным системам с проводным разделением каналов и может быть исПОЛЬ зовано при регистрации слабых сигналов от различных пространственно распределенных датчиков, например, в технике сейсморазведки, телеметрии и т.д.

Известны систеглы связи, содержащие источники сигналов и оконечные приемники, имеющие общую шину питания и соединенные собой через симметричную линию передачи и пас- сивнре устройство коррекции. Последнее выполнено в виДе трехобмоточного трансформатора, где одна изобмоток подключена к общей шине через резистивно-емкостный шунт, и эффективно на высоких частотах в пределах узкополосной области настройки контура с шунтом 1J.

Известна многоканальная сейсмоприемная система связи, содержащая сейсмоприемники, преобразователи сигнала (например, согласующие устройства) , несимметричную многоканальную систему проводов, оконечные приемники сигналов и корректирующие |двухпогаосники, рлунтирующие вход каждого .из них 2 ..

Это позволяет вести прием сейсмосигналов в низкочастотной области по, Л-Каналам при использовании п + сигнального провода в сравнении, например с симметричными : (Проводными системами, где не,обходи- тмо сигнальных проводов. .

0

Возможность уменвмения сложности и веса проводной системы позволяет повысить плавучесть буксируекалх забОртных устройств, например морских пьезосейсмографных кос, при однов5ременном увеличении ихДПины.и числа каналов 4.

Однако известная система отличается недостаточной помехозащищенностью вследствие невозможности умень0шения взаимных влияний между каналами в сигнальной полосе частот, так как компенс.ация взаимных влияний -осуществляется посредством корректирующих двухполюсников Rt или RCL, ,

5 а это практ;ически эффективно только в узкой полосе частот при тщательном .индивидуальном учете паразитных связей на .каждом; участке протяженной Ьистемы. Целью изобретения является ослабление взаимного влияния каналов в широком диапазоне частот. Это достигается тем, что в каждыП канал предлагаемой системы введен ,развязьшанхций си№1етрич 1ыП четырехполюсник, выполненный, например, в виде парафазного дифференциального решающего усилителя, выходы которого подключены в опорным входам сейсмоприемника и преобразователя, а вхо ды соединены с общей шиной несимметричной проводной системы. На чертеже изобра : ена структурная схема предлагаемой с.ейсмоприемной систе лы. Система содержит h -канальную неримметричную проводную систему,включающую общую нулевую шину 1 и сигнальные, провода 2 числом от 1 до rt, а в каждом канале - сейсмоприемник 3, трехполюсный преобразователь 4 си нала (например предусилитель, фильтр кодирующее устройство и т.д.) и оконечный приемник 5 сигналов (например трансформатор, сейсмоусилитель и т.д Вы1с6д б сейсмоприемник а 3 соединен с входом 7 преобразователя 4, а его выход 8 через провод 2-е вкодогч 9 оконечного приемника 5, опрный вход 10 которого соединен через общую шину 1 с входс1ми дополнительных развя.эывающих симметричных четырехполюсников 11. Каждый из четырехполюсников 11 вы полней,например,в виде парафазного дифференциального решающего усилителя, содержащего малошумящее усилитель ное устройство 12/именяцее выходы 13 и 14,а также дифференциальные входы 15 и 16. Опорные входы 17 сейсмоприе ных двухполюсников 3 и опорные входы 18 преобразователей 4 подключены соответственно к выходам 13 и 14 усил тельных устройств 12 и через резисторы 19 отрицательней обратной связи - к их дифференциальным входам 15 и 16,а через последовательные соедин ния резисторов 19 и 20 к, общей шине 1. Напряжение питания на все электронные устройства системы полается относительно общей нулевой шины 1. Система работает следукхцим образом. При воздействии сейсмического эхо-сигнала сейсмоприемник 3 каждог канала вырабатывает сейсмосигнал, к торый проходит предварител1зное ngeo { азование (по мощности, полосе част форме и т.п.) в преобразователе .4, тем с его выхода передается через п вод 2. в оконечный приемник 5 и дал на запись. Пульсация источников питания и воздействие формирующих цепей преобразователей 4 и оконечных приемников 5 суммируются в токовой форме на протяженной общей мине 1, создавая пульсационную помеху сложной формы и широкого частотного спе тра, особенно при наличии в преобразователях 4 импульсных и цифровых устройств.Совместная работоспособность последовательного соединения 3, 4 и 5 возможна в рассматриваемой системе только при общем опорном напряжении, снимаемом с шины 1. Однако по. опорным входам се.йсмо«приемников 3 и преобразователей 4 полоса пропускания не может быть ограничена фильтрацией, и помехи по протяженной общей шине 1 могут значительно ограничить предел чувствительности системы.. Введение сиг1метричного развязыв ющёго четырехполюсника, выполненного, например, на парафазном дифференциальном решающем усилителе позволяет передать на его выходы постоянную составляющую -потенциала общей шины 1 при одновременном подавлении помех на ней.Это достигается благодаря тому,что сигналы на общей шине являются для дифференциальных входов 15 и 16 помехой общего вида,а точная передача среднего потенциала шины гарантируется цепями глубокой отрицательной обратной связи, при «R, где ий- соответственно сопротивления резисторов 19 и 20. Таким образом, опорные входы 17 и 18 оказываются развязанными от помех на общей шине и друг от друга. Количественно эффективность четырехполюсника 11 можно оценить коэффициентом подавления К„ , который при симметрии отношений R,./R в плечах равен 1, n-i+RR-- где Kj, - коэффициент подавления синфазной помехи дифференциального входного каскада усилителя 12. Сопротивления Rn,, со стороны выходов 13 и 14 усилителя 12 пренебре-. жимо малы, так как при охвате усилительного звена отрицательной обратной связью эффективное выходное сопротивление его последнего каскада сниyuaeiai в 1+Кр раз, где К- коэффициент усиления; .) - коэффициент обратной связи. Таким образом, дополнительная развязка по возможной взаимной наводке между опорными входа- . ми 17 и 18 определяется коэффициентом ее ослабления, который не менее Rgi,, / , где сопротивление изоляции выходов 13 и 14 друг от друга.ПрИ) этом диапазон частот подавляемых сигналов общей шины практически определяется частотой отсечки усилителя, который для снижения уровня собственных шумов выполняемся с малошумящим входным каскадом, например, на паре полевых транзисто- ров и источнике тока смещения в каждом усилительном каскаде. Ослабление взаимных влияний наиболее эффективно в области низких частот,т.е. в области наибольших;значений К- .

Формула изобретения

Сейсмоприемная система с -проводным разделением каналов, содержащая несимметричную многоканальную систему проводов и в каждом канале сейсмоприемники, преобразователи сигнала, корректирующие двухполюсники и оконечные приемники сигнгшов, о т .личающаяся тем, что, с целью ослабления взаимных влияний между каналами в широком диапазоне час-.

тот, в каждый канал системы введен развязывающий симметричный четырехполюсник, выполненный, например, в виде п рафазного дифференциального решсцощего усилителя, выходы которо- -ГО подключены к опорным входам сейсмоприемника и преобразователя, а входы соединены с общей шиной несимметричной проводной системы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 276173, кл. Н 04 В 3/00, 1968.