Способ преобразования сигнала геомагнитного поля

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 01 РЕТЕНИ И ПАТЕНТ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Особое конструкторское бюро Научнопроизводственного обьединения "Рудгеофиэика"(56) Авторское свидетельство СССР Ю 728105, кл, 6 01 Ч 3/14, 1980.Авторское свидетельство СССР й. 405097, кл. 6 01 Ч 3/14, 1973.(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Использование: в области геофизики при поисках и разведке полезных ископаемых, Сущность изобретения: преобразуют величину геомагнитного поля в сигнал прецессии: в выбранном интервале преобраэоИзобретение относится к области поисков и разведки полезных ископаемых геофизическими методами, в частности, сиспользованием измерений геомагнитного, поляЦель изобретения - повышение точно сти; Кроме того, реализация изобретенияповышает быстродействие и помехоустойчивость преобразования.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства, реализующая. предложенный способ,На фиг., 2 - временные диаграммы, ил-.люстрирующие работу устройства по фиг, 1,Устройство содержит генератор 1 опорной частоты. блок 2 команд и последовательно вания т подсчитывают целое число в периодов Т 0 опорной частоты 1, по которому определяют и регистрируют значение величины геомагнитного поля. При этом формируют в выбранном интервале. преобразования г последовательность и интервалов времени т (=1,п), подсчитывают в каждом 1-м интервале времени целое число 0 периодов Т сигнала прецессии. и число пц периодов Т 0 опорной частоты 10, определяют значение величины геомагнитного поля Т по формуле Тн=1/и Х (5,/ ЩО/п) где у - гиромаг)=)нитное отношение, причем длительностьпервого интервала т 1 задают на основе соотношения т-Тс Т 1т, т 1=Т 01, а длительность остальных интервалов г задают на основе соотношения г=г 1+- 1)Т =2,3.;.и).2 ил,Фсоединенные первичныи преобразователь 3, блок 4 формирователей, блок 5 счетчиков, блок 6 деления, сумматор 7, блок 8 умножения, а также регистр 9 и регистратор 10, причем, выход генератора 1 опорной частоты соединен со входом блока 2 команд и одним из входов блока 4 формирователей.Выходы блока 2 команд соединены С 3-им входом блока 4 формирователей, а также со вторыми входами блока деления б, сумматора 7, блока умножения 8 и регистратора:10, Выход регистра 9 соединен с 3-м входом блока умножения 8.Последовательность операций при реализации предложенного способа иллюстрируется на примере рассмотрения работы устройства, приведенного на фиг, 1.Работает устройство следующим образом, Первичный преобразователь 3 с частотным выходом преобразует магнитное поле В в частоту 1 (фиг, 2 б), связанную с величиной воздействующего поля соотношением 5 1=. у В, В качестве первичного преобразователя используют квантовый или ядерно-прецессионный преобразователь, Генератор 1 опорной частоты вырабатывает стабильную частоту 1 О (фиг, 2 а), которая поступает на блок 2 команд и на блок 4 формирователей, Блок 2 команд вырабатывает командные импульсы, синхрониэирующие работу всего устройства (блоков 4-8 и 10) и обеспечивающие последовательность выполнения блонами их функций, Из частоты 1 от первичного преобразователя 1 в блоке 4 формирователей по команде (фиг, 2 в) от блока 2 команд с использованием сигналов от генератора 1 опорной частоты формируется интервал 20 преобразования г (фиг. 2 г) и и временных интервалов т 1 (фиг, 2 е - и) согласно соотношению 71=Г+(1 - 1) Т, Каждый из сформированных интервалов заполняется частотой 1 от первичного преобразователя 3 и от генератора 1 опорной частоты, Таким образом, в блоке 4 формируется и пачек импульсов частоты т от первичного преобразователя 3 0 - О, и и пачек импульсов опорной частоты 1 О от генератора 1 опорной частоты в - в. Эти пачки импульсов поступают на блок 5 счетчиков, первая группа которых подсчитывает импульсы 01-0 п, а вторая - в 1-вп. По окончании последнего временного интервала тл блок 2 команд подает команду (фиг, 2 к) на блок б деления, Блок б деления начинает принимать числа 0 и в из блока 5 счетчиков и производить деление 0 на вь Результат операции 0/в иэ блока б деления поступает на сумматор 7, который по 40 команде (фиг, 2 л) от блока б команд производит сложение величин 0/вь выполняяПопределение величины Х (0/в;). Эта ве 1 45 личина иэ сумматора 7 поступает на блок 8 умножения, на второй вход которого от регистра 9 подается хранящийся там код множителя 1 о/ у и), По команде (фиг. 2 м) от блока 2 команд в блоке 8 умножения вычисиляется произведение сумм Х (0/в) на=1множитель 1 о/(у и), т,е. вычисляется значение величины геомагнитного поля Тм по55 формуле 1 " 1 о СТм и уп Выходной код величины Тм свыхода блока 8 умножения поступает на вход регистратора 10, который с поступлением командного импульса (фиг. 2 н) от блока 2 команд производит запись числа Тм на носитель,Так, при использовании предложенного способа с квантовым цезиевым преобразователем с у -3,5 Гц/нТл при Тизм=0,143 с и то=7 МГц значение погрешности отсчитывэния в способе - прототипе ( Л=0,5 нТл) в. 5 раз выше, чем в предложенном способе (6=0,1 нТл). При одинаковой величине погрешности отсчитывания Ь=0,1 нТл и 1,=7 МГц значение ТИЗм в способе - прототипе (Тимм=0,715 с) в 5 раз больше, чем у предлагаемого способа (Тите=0,143 с). Кроме того, в способе - прототипе погрешность отсчитывания изменяется по диапазону в 5 раз больше, чем в предложенном способе, Предложенный способ позволяет значительно повысить помехоустойчивость измерений благодаря использованию многократных результатов,Точность (чувствительность) и быстродействие предложенного способа значительно выше, чем у способа-прототипа.В некоторых случаях более удобно формировать временной интервал т 1 г вместо т 1г, В этих случая х временной интервал г формируется исходя из условийтг 1 т+Т,Формула изобретенияСпособ преобразования сигнала геоманитного поля, при котором с помощью первичного преобразователя преобразуют величину магнитного поля в сигнал прецессии, в выбранном интервале преобразования т подсчитывают целое число в периодов То опорной частоты 1 о, по которому определяют и регистрируют значение величины геомагнитного поля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что. с целью повышения точности, формируют в выбранном интервале преобразования последовательность и интервалов времени.б (1.=1 п), подсчитывают в каждом 1-м интервале времени целое число 0 периодов Т сигнала прецессии и число в; периодов Т, опорной частоты о, определяют значение величины геомагнитного поля Тм по формулел Тм=- - . и. у в1831698 Т= Х+(1-1) Т, .=2,3,п,9 ЬР.Составитель С, Бриски Техред М.Моргентал орректор Н Ревска ляда едактор аказ 2551 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035,Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где у. гиромагнитное отношение, причем длительность первого интервала г 1 задают на основе соотношенияг.1 т г;,а длительность остальных интервалов г задают на основе соотношения