Цифровой магнитовариационный преобразователь

Союз СоветскияСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ни 989506 Ф 3,(61) Дополиительиое к авт. свид-ву(22) Заявлено 1.90681 (21) 3302883/18-25с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 15.0183. Бюллетень М 2 2 Р 1 М К С 01 Ч 3/00 Государственный комитет СССР яо делам изобретений и открытий.08(0888) Дата опубликования описания 150183(71) Заявитель Специальное конструкторское бюро физического приборостроения АН СССР(54) ЦИФРОВОЙ МАГНИТОВАРИАЦИОННЦЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к геофизической разведке с использованием магнитного поля Земли (МПЗ) .Известны приборы для исследованиявариаций МПЗ - магнитостатические вариометры, содержащие магнит с зеркаль.цем, подвешенный на кварцевых растяжках, осветитель, усилитель, катушкуобратной связи, аналого-циФровой преобразователь (1.Известные приборы обладают недостаточной точностью,Известен также цифровой преобразователь вариаций геомагнитного поля,содержащий магниточувствительный вариометр с фотопреобразователем и катушкой обратной связи, генератор тактовых импульсов с Формирователем времени счета и счетчиком импульсов, источ.ник эталонного тока с переключателемтока. Принцип действия аналого-цифрового преобразователя основан на формировании циФрового отсчета вариацииМПЗ в момент равенства измеряемогополя и заданного, который фиксируется 25фотопреобраэователем 2). Недостатком известного устройстваявляется низкая помехозащищенность отимпульсных помех, промышленных помех при их совпадении с моментом формиро" вания цифрового отсчета.Цель изобретения - увеличение помехозащищенность путем уменьшения влияния помех промышленной частоты и импульсных помех на результат преобразования.Указанная цель достигается тем, что цифровой магнитовариационный преобразователь, содержащий магниточувствительный вариометр с фотопреобразователем и катушкой обратной связи, генератор тактовых импульсов, Формирователь времени счета, счетчик импульсов, источник эталонного тока и переключатель тока, дополнительно содержит усилитель тока, конденсатор, компаратор, тактирующее устройство, катушку компенсации и схему синхронизации, при этом выход фотопреобраэователя соединен со входом усилителя тока, выход которого через конденсатор соединен с катушкой обратной связи и через компаратор соединен с первым входом тактирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход тактирующего устройства соеди-. нен со счетным входом счетчика импульсов, стробирующий вход которого черезЦифровой магнитовариационный пре-образователь содержит магниточувстви"тельный вариометр 1 с фотопреобраэователем 2 и катушкой обратной связи3, соединенный через конденсатор 4 свыходом усилителя тока 5, вход которого соединен с выходом фотопреобразователя 2, к выходу усилителя тока5 через компаратор б подключен первый вход тактирующего устройства 7,второй выход которого соединен с управляющим входом переключателя тока8, включенного между выходом источника эталонного тока 9 и катушкой компенсации 10 магниточувствительноговариометра 1, второй вход тактирующего устройства 7 связан с выходом гене.ратора тактовых импульсов 11, а первый выход соединен,со счетным входом ЗОсчетчика 12, стробирующий вход кото"рого через формироватепь времени счета 13 связан с выходом генератора так.товых импульсов 11, синхрониэирующиевходы генератора тактовых импульсов 3511 и формирователя времени счета 13подключены к выходу схемы синхронизации 14,Устройство работает следукщий образом. 40Под действием вариации МПЗ магнитвариометра 1 поворачивается на некоторый угол, что вызывает пропорциональное изменение тока фотопреобразователя 2, которое усиливается усилителем тока 5 и через конденсатор 4подается в катушку обратной связи 3.Индукция магнитного поля в катушкеобратной связи .равна по величине ипротивоположно направлена индукциимагнитного поля вариации. Ток, протекающий через катушку обратной связи3, заряжает конденсатор 4. Напряжение на конденсаторе 4 пропорциональносреднему значению индукции магнитного поля эа время интегрирования. Придостижении напряжения на конденсато"ре 4 порогового значения компаратораб потенциал с выхода компаратора бпоступает на первый вход тактирующегоустройства 7, на вход синхронизации 60которого поступают тактовые импульсыгенератора 11, с помощью которых тактирующее устройство 7 переводится всостояние, при котором через переключатель тока 8 к катушке компенсации 65 Формула изобререния источник эталонного тока и переключатель тока, о т л и ч а ю щ,и й с ятем, что, с целью увеличения помехо"защищенности, он дополнительно содержит усилитель тока, конденсатор, компаратор, тактирукшее устройство, катушку компенсации и схему синхронизации, при этом выход фотопреобразователя соединен со входом усилителя тока, выход которого через конденсаторсоединен с катушкой обратной связи ичерез компаратор соединен с первымвходом тактирующего устройства, второй вход которого соединен с выходомгенератора тактовых импульсов, первый выход тактирующего устройства соеформирователь времени счета соединен с выходом генератора тактовых импульсов; выход источника эталонного тока через переключатель тока, управляемый сигналамисо второго выхода тактирующего устройства, соединен с катушкой 5 Компенсации; выход смены синхронизации соединен со входами синхронизации генератора тактовых импульсов и формирователя времени счета.На чертеже представлена функциона.10 льная схема устройства. 10 подключается источник эталонноготока 9 в течение одного периода тактовой частоты. Ток источника эталонного тока Э создает в объеме магниточувствительного вариометра 1 магнитное поле, направленное противоположноизмеряемому полю, в результате реличи.на тока катушки обратной связи 3 изменяется, напряжение на конденсаторе4 уменьшается до значения, меньшеговеличины порога срабатывания компаратора б. После окончания импульса эталонного тока величина тока обратнойсвязи определяет интервал времени, втечение которого тактовые импульсы непроходят через тактирующее устройство 7. Ц установившемся режиме процессзаряда-разряда конденсатора 4 повторяется, на выходе тактирующего устройства 7 формируется последовательность импульсов, которая поступаетна вход счетчика импульсов 12 эа время счета, задаваемое формирователемвремени счета 13. Погрешность преобразования определяется нестабильностьюисточника эталонного тока Э и погрешностями, связанными с катушкой компенсации 10. Схема синхронизации 14осуществляет взаимную синхронизациючастоты генератора тактовых импульсов11 с частотой питающей сети для исключения влияния помехи промышленнойчастоты путем ее интегрирования,Предложенное устройство позволяет повысить помехозащищенность преобразования благодаря исключению влияния параметров элементов преобразователя,нестабильности частоты генератора тактовых импульсов. Устройство наиболее эффективно при обработке вариаций МПЗ,усредненных эа период 1-2,5 мин. Цифровой магнитовариационный преобразователь, содержащий магниточувст вительный вариометр с фотопреобразователем и катушкой обратной связи, генератор тактовых импульсов, формирователь времени счета, счетчик импульсов,989506 сов та. авитель В Попадькоред Т. Маточка Корректор Е, Рошк Редактор К. ВолЭакаэ 11120/66 Тираж 708 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушПодписноеомитета СССРоткрытийая наб., д. 4 иал ППП Патентфф, г. Ужгород, ул. Проектная дннен со счетном входом счетчика импульсов, стробируеМций вход которогочерез формирователь времени счета соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов, выход источника эталонного тока через переключатель тока, уп.равляемый сигналами со второго выхо-,да тактирующего устройства, соединенс катушкой компенсации, выход схемысинхронизации соединен со входами син"хронизации генератора тактовых ампуль-О и Формирователя времени счеИсточники информации,принятые вовнимание при экспертизе1. Афанасьев Ю.В., Студенцов Н,В.,Щелкин А,П. Магнитометрические прибоРы, преобразователи, установки. й.,Энергий, 1972, с 18,2. Авторское свидетельство СССР9575663,кл.С 01 Ч .3/00,6 01 4 1/00,1977 (прототип).