Устройство для измерения инвариантов эллиптически поляризованного магнитного поля

(51)4 С 01 Ч 3/О ВТОРСКОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ ИСАНИЕ ИЗ(56) Миэюк Л.Я. и др. Измерения .инвариантов магнитного поля при электроразведке. Киев, "Наукова думка",1976, с. 138-152.Электроразведка. Справочникгеофизика. М., "Недра", 1980, с. 164(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯИНВАРИАНТОВ ЗЛЛИПТИЧЕСКИ ПОЛЯРИЗОВАННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, содержащеедва взаимно ортогональных магнитоприемника, два квадратурных Фазовращателя, генератор коммутирующего напряжения, два блока коммутации, дваквадратичных детектора, блок суммирования, синхронный выпрямитель идва измерительных прибора, причемвыходы первого и второго магнитоприемников соединены соответственнос входами первого и второго квадратурных Фазовращателей, выходы генератора коммутирующего напряжения 801141884 ния,ЗИАД. й : :,) ":"и соединены с управляющими входамиблоков коммутации и синхронного выпрямителя, выходы первого и второгоблоков коммутации соединены с входами первого и второго квадратичныхдетекторов, выходы которых соединеныс входами блока суммирования, выходкоторого соединен с входами первогоизмерительного прибора и синхронноговыпрямителя, выход которого соединенс входом второго измерительногоприбора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности,оно содержит первую и вторую сумморазностные схемы, первые выходыкоторых соответствуют сумме, а вторыевыходы - разности входных сигналов,при этом входы первой суммо-разностной схемы соединены с выходами первого квадратурного Фазовращателя и .второго магнитоприемника, а входывторой суммо-разностной схемы соединены с выходами второго квадратурного Фазовращателя и первого магнитоприемника, первый и второй выходы .первой суммо-разностной схемы соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока коммутации,а первый и второй выходы второй суммо-разностной схемы соединены соответственно с вторым и первым входамивторого блока коммутации, 3 1141Изобретение относится к геофизи ке, а более конкретно к устройствамдля геоэлектроразведки индуктивнымиметодами, и может быть использованокак для наземного, так и для воздушного вариантов.Известно устройство для измеренияинвариантов эллиптически поляризованного магнитного поля, содержащее двавзаимно ортогональных магнитоприем Оника, два Фазовращателя, суммо-разностную схему, генератор коммутирующего напряжения, блок коммутации,квадратичный детектор, синхронныйвыпрямитель и два измерительных 15прибора 1.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность из-за наличия погрешности комбинационныхсоставляющих с частотой, близкой кчастоте коммутации,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для измерения инвариантонэллиптически поляризованного магнитного поля, содержащее дна взаимноортогональных магнитоприемника, двакнадратурных Аазонращателя, генератор коммутирующего напряжения, днаблока коммутации, дна квадратичныхдетектора, блок суммирования, синхронный выпрямитель и два измерительных прибора, причем выходы первогои второго магнитоприемников соединены .соответственно с входами первого35и второго квадратурных фазонращателей, ныходы генератора коммутирующего напряжения соединены с управляющими входами блоков коммутациии синхрОнного выпрямителя, выходыпервого и второго блоков коммутациисоединены с входами первого и второго квадратичных детекторов, выходыкоторых соединены с входами блокасуммирования, выход которого соединен с входами первого измерительногоприбора и синхронного выпрямителя,выход которого соединен с входом второго измерительного прибора 2 ,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность, обусловленная погрешностью разориентировкимагнитоприемников,Цель изобретения - повышение точности, ЯЦель достигается тем, что устройство для измерения инвариантов эллиптически поляризованного магнитного 884поля, содержащее два взаимно ортогональных магнитоприемника, два квад" ратурных азовращателя, генератор коммутирующего напряжения, два блока коммутации, дна квадратичных детектора, блок суммирования,синхронный выпрямитель и дна измерительных прибора, причем выходы первого и второго магнитоприемников соединены соответственно с входами первого и второго квадратурных фазовращателей, выходы генератора коммутирующего напряжения соединены с управляющими входами блоков коммутации и синхронного выпрямителя, выходы первого и второго блоков коммутации соединены с входами первого и второго квадратичных детекторов, выходы которых соединены с входами блока суммирования, выход которого соединен с входами первого измерительного прибора и синхронного выпрямителя, выход которого соединен с входом второго измерительного прибора, содержит первую и вторую суммаразностные схемы, первые выходы которых соответствуют сумме, а вторые выходы - разности входных сигналов, при этом входы первой суммо в разностной схемы соединены с выходами первого квадратурного фазонращщателя и второго магнитоприемника, а входы второй суммо-разностной схемы соединены с выходами второго кнадратурного фазовращателя и первого магнитоприемника, первый и второй выходы первой суммо-разносгной схемы соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока коммутации, а первый и второй выходы второй суммо-разностной схемы соединены соответственно с вторым и первым входами второгоког,тацииНа чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство, содержит два взаимноортогональньгх магнитоприемника 1 и 2, дна кнадратурных фазовращателя 3 и 4, дне суммо-разностные схемы 5 и б, два блок;. коммутации 7 и 8, два кнадратичпых детектора 9 и 10, блок суммирования 11, синхронный выпрямитель 12, два измерительных прибора 13 и 14 и генератор коммутирующегонапряжения 15,Суммо-разностные схемы 5 и б являются объединением в одном блоке суммирующей и вычитающей схем, имеющих общие входы и отдельные выходы для суммы и разности входных сигналов,Сигнал с выхода первого магнитоприемника 1, пропорциональный соответствующей составляющей магнитного поля, равен О яп о 1,а сигнал с выхода второго магнитоприемника 2 равен У 2 яп(ы 1+1). Тогда на первый и второй входы первой суммо-разностной схемы 5 поступают сигналы(соя и 1 и 0 я 1 п(ш+Ч), а на аналогйчные входы второй суммо-разностной схемы б поступают сигналы О ваап и 1 и У соя(ий+ М).Пусть выходные напряжения первой и второй суммо-разностных схем 5,6 15 равны сумме входных сигналов для первых выходов и разности входных сигналов для вторых выходов. Тогда на первом выходе первой суммо-разностной схемы 5 будет сигнал 20 Осоя ы+ 02 яп(о 1+ Ч), а на втором выходе будет сигнал 0 сояИ 1- 0 я 1 п(ш+1 2+Ч) .Аналогично на выходах второй суммо-разностной схемы б будут иметься 25 сигналы Оя 1 пжИ (7 соя(ю 1+).В один полуперйод коммутации, которому соответствует замыкание первых входов первого и второго блоков коммутации 7, 8 на их выходы, на. Зо выходах блоков коммутации 7 и 8 будем иметь сигналы О я + О, (Ы+О;Оз.пй соЯ(й+) .35Эти сигналы поступают на входы первого и второго квадратичных детекторов 9 и 10, возводятся в квадрат и складываются в блоке суммирования 11, на выходе которого появится напряжениеО 1" = О сояИ+ Ояхп(ш+Ч)31 +1 2+20 От я 1 пЧ.В другой полупериод коммутации, 45 которому соответствует замыкание вторых входов блоков коммутации 7 и 8 на их выходы, на выход первого блока коммутации 7 приходит разностный сигнал, а на выход второго блока коммутации 8 приходит суммарный сигнал, в результате чего на выходе блока суммирования 1 появится напряжение ОЯ 1 = Осояшяп(цй+ ЧЦ+ ОяпиФ+ +О,"ояко+ Щ =О 2,+и,-2 Ои, яапаТаким образом, выходное напряжение блока суммирования 11 состоит иэ постоянной составляющей и .переменной составляющей прямоугольной формы с частотой коммутации и равно0 =-У 0 +-0 -0 ЧнЫп Иl Ю (2 Й 4( (01 Щ 1 1м-где я 8 п ядпЯ 1 - знаковая функцияс частотой коммутации Й .Среднее значение напряжения на выходе блока суммирования, измеряемое первым измерительным прибором 13, равнот.е, пропорционально сумме квадратов полуосей Нс, и Н, эллипса поляризациимагнитного поля.Синхронный выпрямитель 12 выделяетпеременную составляющую напряженияна выходе блока суммирования 11,имеющую частоту коммутации0 = -( 0 - 0 ) 20 0 я 1 пУ 2 Н Н .1 (1 дИ 2 " и 1 1аНапряжение на выходе синхронного выпрямителя .12, измеряемое вторым измерительным прибором 14, пропорционально удвоенному произведению полуосей эллипса поляризации магнитного поля.Изобретение позволяет повысить точность измерения интервалов благодаря использованию двухканального варианта с взаимно ортогональными магнитоприемниками, в котором комбинационные частоты каждого из каналов взаимно компенсируются.1141884Корректор С, ИекмаРРедактор О. Юркова Техред Ж.Кастелевич Заказ 5773/4 Тираж 748Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4