Магнитометр с цифровым и аналоговым выходом

О П И С А Н И Е56 О 19 УИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликСовета Министров СССРпо лолам изоеретени открытий(54) МАГНИТОМЕТР С ЦИФРОВЫМ И ЛНА,1:ОГОВ.1"тВЫХОДОМ Государственный комитет (23) 11 рпорнтет Изобретение относится к геофизическим аэромагнитометрам высокой чувствительности.Известны аэромагнитометры высокой чувствительности с частотным выходом, используюГцие элементы предварительной обработки сигнала для определения слабых маг 51 итнь)х аномалий.Устройство для магнитной аэросьемки содержит фильтры, дифференциальную схему Г 1.Проходяшес прн фильтрации и дифференцировании искакение формы сигнала не восстанавливается при обработке. Поэтому известное устройство не обеспечивает аналоговую регистрацию неискаженных аномалий малой протяженности и интенсивности.1-1 аиболес близкий по технической сушностп к предлагаемому магнитометру - аэромагнитометр с цифровым и аналоговым выходом 2 содержит магнпточувствительный датчик с частотным выходом, преобразователь частота - ко) схему вычисления первой разности (преобразователь/дифференциатор), а также преобразователь код - -аналог, выход которого в целях возможности визуального наблюдения результатов измерений подключен к аналоговому регистратору.Недостатком такого магнптометра является невозможность аналоговой регистрации неискд)кснных аномалий малой протяжентОсти и интенсивности в крупно.а хасц 1 таос в условиях значительного нормального градиента магнитного и)ля Земли В 1 3). -)Тот недостдГок обссловлсн тем, что п 1)соордзователь код - -аналог по кл)очсн к млддшнм разряддм Выходного Г 1 е 1 ист 1)2 преоб 1)дзовдтсл 51 1 дстота- - 1 Од плн к выходу схемы вычисления первой рдзност.На Входе мдгтом;п)2 пмсс"Гя мешающаясос 2 В 1 яю 1 цая спндлд в впдс л 1 нсйнОГО прн 02 непя, Обт слов;Сн 25 Г 1)тднетом11 рп этом младшнс рдзр 5)ды ВьходОГО 1)ГГП- стра маги)гтометрд (прссоразсл)атсля частота - код) исрп)одп 1 сскп сбрдсывакгтся В нуль ПОСС ДОСТПЖЕП 51 )ДКСПМДЛЬПОГО 32 ЕНПЯ, Д нд Выходе и)собрзовте 5 Нод.дпдлОГ, и)дк.ОчсннОГО к мк 32 ны) м;адп)пх р 23 р 5 дд)1, пояВ 5 "тс 51 ннОоб23 ьч спнд 1 с )1 сп 12 дь- ПОЙ ахНлитг,Ой 1 днд 230 нд пол 010 некто;)а МПЗ 5 Вдо,ь наран.);пя полста..Я 1 51 В ы я В л с н н 51 с л 1 О ы х а и 0 м 2,1 и 1 и р и х 0 д н тся 1)с 1 стп)Овдть ГГнал 1 с Выход прсООрд- ЗОВДТСЛЯ КОД - -ДНЛ)., ПОДК. 1 ОЧС)НОГО 1, СХСМС ВЬЧНСЛСНП 5 ПЕ;)ВОй 1)1 ЗНССТ 1. Т)Т ГПГ 1 Л 25 пре: сгдвл 5)е) собой и; Опзво:1;ю модмля полного Вектора МП 3 вдольдп двле пя полсд, СЛЕДСВТСЛЬНО, а)10., ВЛП 51 РС СТ 1)1 )СТСЯ В ПС- каженой фор.)с11 сл), пзоорстсппя - Оосспсченпс Возх 10 жЗО ности Выделсння .1 снскд)ксн.1 х ан ; алий м40 45 50 да лой протяженности и интенсивности с помощью аэромап)итометра.Зто достигается тем, что в магнитометр введены сумматор и схема ручного набора кода, причем выходы схемы вычисления первой разности и выходы схемы ручного набора кода подключены к входам сумматора, а к выходу сумматора - преобразователь код - аналог.Блок-схема устройства приведена на чертеже.К выходу магниточувствительного датчика 1 с частотным выходом подключены преобразователь 2 частота - код и схема 3 вычисления первой разности. Выход последней соединен с первым входом сумматора 4, второй вход сумматора - с выходом схемы 5 ручного набора кода, К выходу су)(;(атора 4 1 к младшим разрядам его выходного регистра) подключен преобразователь б код - аналог, а к выходу этого преобразователя - регистратор 7.Устройство работает следующим образом.С)(гпс(л магниточувствительного дати(ка с частотным выходом поступает одновременно )(а вход преобразователя 2 частота - код и па вход схемы 3 вычисления первой разности. На выходном регистре преобразователя 2 частота - код с периодом тактовой частоты магнитометр а образуются коды измеряемой велигппы модуля полного вектора МПЗ, На выходном регистре схемы 3 вычисления первой разности с периодом тактовой частоты образуются разности между последним и предшествующим ему значением модуля полного вектора МПЗ, т. е. разность между двумя соседними значениями измеряемой величины. Так как первая разность для дискретных сигналов является аналогом первой производной, то постоянная составляющая сигнала на выход схемы 3 вычисления первой разности не проходит. Г 1 рп наличии линейно изменяющейся составляющей в сигнале на выходе схемы вычисления первой разности появляется постоянная составляющая.Последовательность чисел, представляющая сооой выходной сигнал схемы вычисления первой разности, синхронно с тактовой частотой магнптометра поступает на первый вход сумматора 4. Сумматор осуществляет последовательное суммирование всех попадающих на сго входы чисел, с учетом их знака. Поэтому па выходе сумматора образуется последовательность чисел, представляющая переменную составля)ощую сигнала па выходе преобразователя 2 частота - код магнитометра. При этом постоянный сигнал на входе сумматора преобразуется в линейно изменяющийся сигнал на его выходе. Для исключения мешающей линейной составляющей служит схема 5 ручного набора кода. Указанная схема позво 5 10 15 20 2 д 30 35 ляет синхронно с тактовой частотой магнитометра подавать на второй вход сумматора 4 некоторое постоянное число, знак которого противополокен знаку постоянной составляющей сигнала на выходе схемы 3 вычисления первой разности и соответственно на первом входе сумматора 4. Схема 5 ручного набора кода дает вазможность менять с пульта величину и знак числа с дискретностью в одну единицу младшего разряда. Подбирая с помощью схемы ручного набора кода величину числа на втором входе сумматора равной величине постоянной составляющей сигнала на первом входе сумматора, можно добиться отсутствия изменяющейся составляющей сигнала па выходе сумматора.Преобразователь б код в анал, подключенный к разрядам выходного регистра сумматора 4, преобразует последовательность чисел на выходе сумматора в аналоговый сигнал ступенчатой формы, который с целью визуального наблюдения его формы поступает на вход регистратора.Основное преимущество предлагаемого устройства в том, что наличие сумматора на выходе схемы вычисления первой разности дает возмокност восстановить форму переменной части второго сигнала, а схема рун)ого набора кода обеспсчиваст ликвидацию мешаюцей составляющей сигнала в виде линейных прнращсний, также не искажая форму полезного сигнала. Так как цифровая обработка не вносит погрешностей в проводимые операции, то форма переменной -)асти входного сигнала восстанавливается полностью. Фар мула изооретения Магнитометр с цифровым и аналоговым выходом, содеркащий магниточувствительный датчик с частотным выходом, преобразователь частота - код, схему вычисления первой разности, преобразователь коданалог и регистратор, отличающийся тем, что,с целью выделения неискаженных аномалий малой протяженности и интенсивности, в него введены сумматор и схема ручного набора кода, причем выходы схемы вычисления первой разности и выходы схемы ручного набора кода подключсны к входам сумматора, а к выходу сумматора подключен преобразователь код - аналог.1 Лсточнк) информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Великобритании1351912, кл.6 1 Х, 1973.2. Каталог геофизической аппаратуры ГА.01.02.19 Аэромагнитометр квантовый КАМ, Недра, 1972 (прототип),560197 оставитель М. Дедло ехред Л, Денискина ПодписиСССР Тираж 25омитета Совета Министетений и открытий5, Раушская наб., д. 4,5 ипографи. Сапунова, 2 Редактор И, ГрузоваЗаказ 1382/15ЦНИИПИ Изд,482 Государственного по делам изоб 3035, Москва, Ж ий Корректор Т. Добровольская