Устройство передачи выходного сигнала датчика к дифференциальному усилителю

(51)5 6 04 ИСАНИЕ ТЕЛЬСТВУ и е объед аревски Чй погрешности импульсной апческая аппара, с, 31-41; ифровых систе, с. 122, рис.(54) УС ГО СИГ АЛЬНО (57) Из ческой геофиз Изобретение отно эике и может быть исп ской аппаратуре с вы расстояния датчиками тока, например в мн разведочных станция туре и др оиство, в котох напряжений экранированства являют- и невоэможри большом в, удаленных расстояние. ои ии ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(56) Карасев А.П. Об односкважинных измерений ВПпаратурой./В сб.: Геофизитура", вып. 89. - Л.: Недра,Вульвет Дж. Датчики в цмах. - М.; Энергоиэдат, 195.8 а,ТРОИСТВО ПЕРЕДАЧИ ВЫХОДНОНАЛА ДАТЧИКА К ДИФФЕРЕНЦИМУ УСИЛИТЕЛЮбретение относится к области технифизики и может быть использовано в ческой аппаратуре с вынесенными на сится к технической фиользовано в геофизиченесенными на большие сигналов постоянного огоканальных электрох, каротажной аппараИзвестно передающее устр ром для ослабления синфазны переменного тока используют ные линии связи (1). Недостатками этого устр ся сложность его конструкц ность его использования числе опрашиваемых датчик от усилителя на значительноебольшие расстояния датчиками сигналов постоянного тока, например в многоканальных электроразведочных станциях, каротажной аппаратуре и др. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости передачи сигналов, Эта цель достигается тем, что в устройстве передачи выходного сигнала к дифференциальному усилителю, содержащем полумост в виде двух плеч резисторного четырехплечего моста и третий резистор, соединенные по схеме "звезда" с треня выводами для подключения дифференциального усилителя, а также линии связи с датчиком, полумост выполнен в виде двух конденсаторов равнономинальной емкости и к общей точке его подключена КС-цепочка с выводом для общей точки дифференциального усилителя, а выходами для подключения линии связи служат дополнительные резисторы, соединенные с выводами полумоста, являющимися выходами для подключения входов дифференциального усилителя. 1 ил. Наиболее близким по технической сущности является известное устройство, в котором передача сигналов от датчика к дифференциальному усилителю осуществляется при помощи четырехплечего резистивного моста, два плеча которого образованы двумя линиями связи датчика с усилителем, а два других плеча моста образованы двумя постоянными резисторами 2). Синфазное переменное напряжение подключено к одной диагонали моста, а входы дифференциального усилителя - к другой диагонали моста. При равновесии моста разность потенциалов на двух входах дифференциального усилителя отсутствует, т.е. теоретически синфаэное напряжение полностью подавляется.Недостатки известного устройства заключаются в преобразовании синфазного напряжения в дифференциальное из-эа утечекпо изоляции и емкостных с двух линий связидатчика с усилителем, а также в шунтировании датчика по постоянному току резисторной мостовой схемой, Другой недостатоксвязан с сильным снижением эффекта подавления синфазного напряжения при отклонении элементов моста от номинальных 10значений, Это приводит к низкой помехоустойчивости передачи сигнала от датчика кдифференциальному усилителю.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. 15На чертеже представлена структурнаясхема устройства передачи выходного сигнала датчика к дифференциальному усилителю.Устройство содержит полумост ь виде 20конденсаторов 1 и 2 с первыми двумя выходными клеммами 3 и 4, К общей точке 5 полумоата подключена цепочка, состоящая изконденсатора 6 и резистора 7 с третьей выходной клеммой 8, Кроме того, устройство содержит два резистора 9 и 10 с входными клеммами11 и 12 для подключения через линии 13 и 14связи датчика 15 сигнала с общей точкой 16и источником 17 синфазного напряжения,Дифференциальный усилитель 18 подключается своими двумя входами к первымдвум выходным сигнальным клеммам 3 и 4,а общей точкой - к третьей выходной клемме 8 "Земля",Для правильной работы устройства сопротивления резисторов 9 и 10 и емкостиконденсаторов 1 и 2 должны быть одинаковыми, величина емкости конденсатора 6 исопротивления резистора 7 соответственно ви раз меньше и в п раз больше емкости конденсатора 1 и сопротивления резистора 9 (гдеи - целое или дробное число, значительнобольше единицы), а сумма сопротивленийдатчика 15, линии 13 связи и резистора 9должна быть равна сумме сопротивлений 45линии 14 связи и резистора 10.Устройство работает следующим образом.Обозначим индексом Е комплексное сопротивление цепи, состоящей из датчика 5015, линии 13 связи, резистора 9 и конденсатора 1, которое равно комплексному сопротивлению линии 14 связи, резистора 10 иконденсатора 2, Тогда 55У-К+ - е)вСгде Я - сумма активных сопротивлений датчика 15, линии 13 связи и резистора 9, равное сумме активных сопротивлений линии14 связи и резистора 10;Ов Оз-О 41 Проводя преобразования, получают,что разность потенциалов Оз и О 4 равна Оз го+1+ щУ одуль (Оз-О 4), таким образом, равенОз.О 4=Осидс(1+а С - емкость конденсаторов 1 и 2;и- круговая частота,)= У- Т.Комплексное сопротивление Евс цепочки, содержащей конденсатор 6 и резистор 7, определяется соотношениемвс=пУПолагая, что полезный дифференциальный сигнал датчика 15 равен нулю, получают, что падение напряжения Ом на мостовой схеме составляет только часть от синфаэного напряжения ОсОсО ца падение напряжения Овс на цепочке из резистора 7 и конденсатора 6 равно2 пОвс= Ос +Потенциал Оэ выходной клеммы 3, служащий для подключения прямого входа дифференциального усилителя 18, равен сумме падения напряжения на конденсаторе 1 и ОвсОвс+Ом +1где гп - отношение активного сопротивления К к реактивному сопротивлению 1/)щ С.Потенциал 04 выходной клеммы 4, служащий для подключения инверсного входа дифференциального усилителя 18, равен сумме падения напряжения на конденсаторе 2 и ОвсО 4= Овс+Ом +11+)вТаким образом, при равновесии моста разность потенциалов Оз и О 4 равна нулю, т.е, синфазное напряжение полностью подавляется, так как не преобразуется в диференциальное. Преобразование синфазного напряжения в дифференциальное в устройстве происходит только эа счет разницы падений напряжений на конденсаторах 1 и 2. Полагая, что конденсатор 1 имеет емкость С, а конденсатор 2 - емкость 2, отличающуюся от С на 10%, т,е, С 2=С(1+ дС), где дС = =0,1, получают, Бески Заказ 3812 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Произвпдст Например, принято В=105 Ом, С=0,01 мкф; п.=10; в=314 - ; д, =0,1. При этих ус 1ловиях получаютОз-О 4 =1,36 10 ОсТаким образом, даже при очень больших отклонениях элементов схемы моста от номинальных значений подавление синфазного напряжения велико, в примере в 735 раз, Выходной сигнал постоянного тока от датчика 15 при этом не претерпевает изменений. Благодаря этому существенно повышается помехоустойчивость передачи сигналов от датчика 15 к дифференциальному усилителю 18.Формула изобретения Устройство передачи выходного сигнала датчика к дифференциальному усилителю, содержащее три резистора, при этом первые выводы первого и второго резисторов соединены с входными клеммами, а вто рые выводы - с двумя выходными сигнальными клеммами, а первый вывод третьего резистора соединен с третьей выходной 5 клеммой Земля, отличающееся тем,что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены три конденсатора, при этом первые выводы первого и второго конденсаторов одинаковой емкости 10 соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго резисторов, вторые выводы этих конденсаторов подключены к первому выводу третьего конденсатора.второй вывод которого соединен с вторым 15 выводом третьего резистора, причем величины емкости третьего конденсатора и сопротивления третьего резистора по крайней мере на порядок соответственно меньше емкости первого конденсатора и больше со противления первого резистора,