Генератор тока для электроразведки Советский патент 1981 года по МПК H03L1/00 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в электроразведке с использованием импульсных электромагнитных полей.

По основному авт. св. № 571876 известно устройство содержащее силовой источник постоянного тока, силовой ключ, сглаживающий фильтр, инвертор, задающий генератор, делитель частоты, распределитель импульсов, эталонный резистор, источник опорного напряжения, дифференциальный .усилитель, аналоговый ключ, запоминающее устройство, широтно-импульсны модулятор и нагрузку. К источнику постоянного тока последовательно подключены силовой ключ, сглаживающи фильтр и инвертор, а также последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, два выхода которого соединены с соответствующими входами распределителя импульсов, соединенного с инвертором, последовательно с которым включен эталонный резистор, соединенный с дифференциальным усилителем, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен ко входу аналогового ключа, упраляищий вход которого подключен к однму из выходов распределителя импульсов, а выход подсоединен к широтноимпульсному модулятору, выход которого соединен со входом силового ключа ИНедостатком данного генератора тока является большая длительность переходного процесса, которая начинает проявляться при переходе к работе с большими паузами тока в нагрузке на низких частотах, так как из-за различного рода утечек напряжение на конденсаторе сглаживающего фильтра значительно падает, а следовательно, 5 ток в нагрузке устанавливается не сразу, а через время, пропорциональное постоянной времени сглаживающего фильтра и разности напряжений на конденсаторе до паузы и по ее оконча0 НИИ. Переходный процесс в дальнейшем приводит к большим ошибкам в электроразведочных методах поиска и разведки месторождений. Понижение рабочих частот дает возможность увели5 глубину исследования геологических объектов, а таКже позволяет вести более комплексные их исследования.

Цель изобретения - сокращение длительности переходного процесса. Поставленная цель достигается тем что в генератор тока для электроразведки, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, силовой ключ, сглаживающий фильтр и инвертор, а также последовательно соединенные задающий генератор, делитель частбты, два выхода которого соединены с соответствую шими входами распределителя импульсо соединенного с инвертором, и цепь обратной связи, состоящую из после довательно соединенных эталонноге резистора, дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, и широтно-импульсного модулятора, второй вход которого соединен с задающим генератором, причем цепь обратно связи соединена последовательно с и вертором через нагрузку, а в цепи обратной связи дифференциальным усилителем и широтно-импульсным модулятором, выход которого соедине с входом силового ключа, последовательно включены аналоговый ключ и запоминакадее устройство, причем управляющий вход аналогового ключа соединен с одним из выходов распределителя импульсов, введены между сглаживающим фильтром и широтно-импульсным модулятором последовательно соединенные делитель напряження, первый аналоговый ключ, дополнительное запом -1нающее устройство, дополнительный дифференциальный усилител второй вход которого подсоединен к делителю напряжения, к второй аналоговый ключ, а также введен третий аналоговый ключ, вход которого подсо динен к выходу запоминающего устройства, а выход подключен к широтноимпульсному модулятору,- причем упра ляквдие входы аналоговых ключей соеди нены с одним выходом распределителя импульсов. На чертеже представлена схема предлагаемого генератора тока для электроразведки, Генератор тока для электроразведки содержит силовой источник 1 посто янного тока, силовой ключ 2, сглаживакядий фильтр 3, инвертор 4, задающий генератор 5, делитель 6 частоть распределитель 7 импульсов, этал:он ный резистор 8, источник 9 опорного напряжения, дифференциальный уск;литель 10, аналоговый ключ 11, запоминагадее устройство 12, широтно-импуль ный модулятор 13, нагрузку 14, делитель 15 напряжения, первый ангшого .вый ключ 16, дополнительное запог шна щёе устройство 17, дополнительный дифференциальный усилитель 18, второй 19 и третий 20 аналоговые ключи . Генератор тока для электроразведки работает следующим образом. Силовой 1-- сточник 1 постоянного тока периодически подключается, с помощьО импульсного регулирукщего элемента склового ключа 2 к фильтру 3 Величина напряжения на выходе фильтра 3 пропорциональна длительности эамк)утого состояния ключа 2, а следовательно напряжение, питаюlu.ec инвертор 4, регул}1руется, Такто вак частота кл;оча 2 задается генеtpaTopOiM 5. Рабочая -.-астота инвертора получается путем делег;ия час готы генератора 5 дел;;телем 6 частоты, ФСр -лировани.е импульс;ных последовательностей для управлен ;.я ключаг ш инвертора осуществляет гЛ распределите дем 7 импульсов Налрлжение ., пропорnHOHajibrioe мгновенк./. зигчанию тока в нагрузке инвер - - ::,ri 4,, выделяется на резисторе 8, ;i .. v.iCi-. сравнивается с напряжением HCivV-ои ка 9 спорноге напряжения с помощью усилителя 10„ При наличии тока в нагрузке распределитель 7 отпирает: ключи 11, 16 и 20 и запирает ключ 19с Усиленный ситнал, пропорциснапьный разности спорного напряжения и напряжения,, падающего ьа резистора 8, поступает с выхода усилителя 10 на у-татрой ст во 12 и дэ.лее на модулятор 13, форг шрую-ш.ий последовательность импульссв одедующих с частотой генергтора 5 и со скважностью, обеспечивающей а ек ходе фильтра 3 заданный го,.-, i. ic rpyBке „ Одновременно с делите/- :, ;Л -с устройство 17 и усилихель 1;; ..упает сигяа.) Поопорцяонглт-.)- in j-: yioR 1. Кению на выходе фильтра j. а следовательно на нагрузке. Во время тока в нагрузке распределитель а-пирает ключи 11, 16 и 20 и отпирает ключ 19 J при этом на один вход усилителя 18 поступает опорное напря) н и е с 3 апоь-ш и а юше гс у с т рой с т в а 17, а на второй вход - сигнал с дели-теля 15 „ С выхода усилителя. 18 усиленная разность этих сигналов поступает на модулятор 13, фор.Шрующий посдедовательноеть импульсов следующих с частотой генератора 5 и со скважностьЮ:, обеспечивающей во время паузы напряжение на выходе фильтра 3, равное напряжению на нагрузке при проте- кании через нее тока. Изобретение дозволяет создать универсальный генератор для: гаоэлектроразведки в диапазоне частот от сотых долей герц до десятков кило герц ,используег-ых в геоэлектроразведке.; Это позволяет увеличить глубину и детальность исследований а также пойизить их себестоимость за счет использования единого комплекта аппаратуры „ Формула изобретения Гешератор тока для электроразведки по авТв св. № 571876, о т л и 4а ю щ и и с я там, что, с целью сокращения длительности переходного

процесса, в него введены.ме5аду сглах-сиваюдим фильтром и широтно-импульсным модулятором последовательно соединенные делитель напряжения, первый аналоговый .ключ, дополнительное запоминающее устройство, дополнительный дифференциальный усилитель, второй вход которого подсоединен к делителю напряжения, и второй ансшоговый ключ, а также введен третий (аналоговый ключ, вход которого подсоединен к выходу запоминающего устройства а выход подключен к широт- но-импульсному модулятору, причем управлякадие входы аналоговых ключей соединены с одним выходом распрвделителя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 571876, кл. Н 03 К 1/02, 1975.