Устройство для моделирования электромагнитной индукции Советский патент 1982 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Изобретение относится к электрическому моделированию и может быть использовано при решении обратных задач электроразведки. Известно устройство, содержащее ван ну с электролитом и моделями, возбуждающий генератор, соединенный с излучающей антенной для создания в области ванны однородного, магнитного поля, измерительный зонд, содержащий преобразователь частоты, ко входу которого под ключены датчики электромагнитного поля а к выходу через развязочные трансформаторы - приемно-регистрирующий блок. Гетеродинный вход преобразователя частоты соединен через стабилизатор гетеродинного напряжения и развязочные трансформаторы с гетеродином Cl . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования задач электр магнитной индукции, содержащее преобразователь частоты, вход которого подключен к датчику поля, а выход через разв зочные трансформаторы - к приемно-регистрирующему блоку. При этом гетеродинный вход преобразователя подключен через развязочные трансформаторы к гетеродину Г2 . Недостаток этих устройств заключает ся в неполной электромагнитной развязке измерительного зонда от внешних радиоизмерительных приборов, вызванной паразитной емкостью обмоток трансформатора. При этом на сами трансформаторы оказывают влияние возбуждающее электромагнитное поле антенны, поскольку их рабочий диапазон совпадает с возбуждающим полем. Это приводит к появлению промежуточной частоты, что значительно ухудшает точность моделирования. Экранировка, трансформаторов отдельными экранами не решает проблему полностью, поскольку увеличивают проходную между обмотками емкость. Кроме того, автономный (батарейный) источник питания имеет большие габариты и занимает объем больше электронной схемы Tt,i зонда, тем меньше уровень возбуждения в нем наводок. Существующие опти.ческие линии передачи (светодиод - световод - фотодиод) способны передавать без искажения сигналы промежуточной частоты 10 кГц, однако из-за широкого спектра частот (свыше 1О МГЦ) они не эффективны для передачи колебаний гетеродина. Кроме того, они требуют еще дополнительного электропитания. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования электромагни ной индукции, содержащее возбуждающий генератор, соединенный с излучающей ан1тенной, гетеродин, датчик электромагнит ного поля, подключенный к первому вход преобразователя частоты, выход которого через последовательно соединенные светодиод и световод соединен с приемно- регистрирующим блоком, а также амплитудный детектор, стабилизатор питания и стабилизатор гетеродинного напряжения введены амплитудный модулятор и линия передачи, выполненная из последовательно соединенных LC -контуров, при этом выход гетеродина соединение входом амп литудного модулятора, выход которого через линию передачи .подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входами стабилизатора гетеродинного напряжения и стабилизатора питания, выход кот орого соединен с питающими входами преобразователя и стабилизатора гетеродинного напряжения, выход которого подключен . к второму входу преобразователя частоты. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Антенная система 1 соединена с возбуждающим генератором 2, датчик электромагнитного поля 3 подключен через преобразователь 4 частоты, светодиод 5 и световод б к приемно-регистрирующем блоку 7. Выход стабилизатора 8 пита-. ния - к питающим входам преобразователя 4 частоты и стабилизатора 9 гетеродинного напряжения. Входы последних подключены через амплитудный детектор 10, линию 11 передачи, амплитудный модулятор 12 к -гетеродину 13. Устройство работает следующим обАнтенная система 1, питаемая.генератором 2, возбуждает- однородное электромагнитное поле в диапазоне частот от магнитного датчика 3 поступают на преобразователь 4 частоты, где с помощью гетеродинного напряжения, поступающего от стабилизатора 9 напряжения, преобразуются в постоянную промежуточную частоту пч° рический сигнал промежуточной частоты преобразуется в светодиоде 5 в световой, который по световоду 6 поступает на приемно-регистрирующий блок 7. Преобразователь 4 и стабилизатор 9 гетеродинного напряжения питаются от стабилизатора 8 питания. Формирование источника питания и гетеродинного колебания измерительного зонда осуществляется следующим образом. Выходное .кЬлебание с модулятора 12 по линии 11 передачи поступает на амплитудный детектор 10, где детектируется. Выходное напряжение детектора 10 содержит постоянную и переменную составляющие. Постоянная составляющая поступает на стабилизатор 8 питания, а переменная - на стабилизатор 9 гетеродинного напряжения. Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить точность измерения амплитуды напряженности электромагнитного поля до 1% и фазы до 2 в диапазоне частот от 30 кГц до 15 МГц. Формула изобретения Устройство для моделирования электромагнитной индукции, содержащее воз- буждающий генератор, соединенный с излучающей антенной, гетеродин, датчик электромагнитного поля, подключенный к первому входу преобразователя частоты, выход которого через последовательно соединенные светодиод и световод соединен с приемно-регистрирующим блоком, а также амплитудный детектор, стабилизатор питания и стабилизатор гетеродинного напряжения, отпичающеес я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него дополнительно введены амплитудный модулятор и линия передачи, выполненная из последо- вательно соединенных UC -контуров, при этом -выход гетеродина соединен с входом амплитудного модулятора, выход которого через линию передачи подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входами стабилизатора гетеродинного напряжения и стабилизатора питания, которого соединен с питающими входами преобра59283зователя частоты и стабилизатора гетеродинного напряжения, выход которого подключен к второму входу преобразователя .частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 3 1,Авторюкое свидетельство СССР № 572807. кл. Q 06 Q 7/48, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР №329537, кл. G 06 Q 7/48, 1972 (прототип).