Устройство для питания буксируемого магнитометра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 К 33 0 51) ПИС РЕТЕНИЯ Н АВТОРС СВИ ЛЬСТ луатацс. 41.Тит Шенк Кхника.4. ол роводникор 1987,вая схемот с. 263 и 2 КСИРУЕМ ОО Ж ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО изОБРетениям и ОТКРытиямРи Гннт сссР(71) Специальное конструкторскоебюро физического приборостроенияИнститута общей Физики АН СССР(56) Квантовый Т-магнитометр. Техническое описание и инструкция по экии БТ; и 99.00.00,000, 1969,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНМОГО МАГНИТОМЕТРА ЯО 15838(57) Изобретение относится к областигеофизических. измерений и может бытьиспользовано при буксировке магниточувствительного датчика, размещенного за судном в буксируемом устройстве. Целью изобретения является повьппе"ние надежности устройства для питания буксируемого магнитометра. Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, регулятор 2, источник 3 опорного напряжения, блок 4сравнения, зажимы 5 и 6 силового вьхода регулятора, кабель 7, нагрузку8, резистор 9. Выходы источника 3опорного напряжения, выходные зажимы5 и 6 и резистор 9 подключены соответственно к опорному входу О, потенциальному входу 1.1 и токовому входу 12 блока 4 сравнения. 2 ил, 1583890Изобретение относится к областигеофизических измерений, в частности к области магнитных измерений прибуксировке магниточувствительногодатчика, размещенного в гондоле, засуцном,Цель изобретения - повышение надежности устройства.,На фиг,1 изображена функциональная схема питания буксируемого магнитометра; на фиг,2 - схема блокасравнения,Устройство для питания буксируемого магнитометра (фиг.1) содержитисточник 1 постоянного напряжения ирегулятор 2, соединенные последовательно, источник 3 опорного напряжения, вход которого подключен к дополнительному .выходу источника напряжения, блок 4 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу регулятора 2, первый 5 и второй 6 выходные зажимы силового выхода регу-.лятора, последовательно включенныекабель 7 и нагрузка 8, резистор 9,, включенный в разрыв связи между регулятором и вторым выходным зажимом.Выходы источника. 3 опорного напряжения, выходные зажимы 5 и 6 и резистор 9 подключены соответственно к, опорному 10, потенциальному 11 и токовому 12 входам блока 4 сравнения .Устройство работает следующимобразом.35При включении источника 1 он вылрабатывает силовое напряжение дляпитания регулятора 2 и напряжение,питающее источник 3, Работой регулятора 2 управляет блок 4, Напряжениес выходных зажимов 5 и 6 поступаетв кабель 7 и далее подводится к нагрузке 8. Опорное напряжение Е свыхода источника 3 и напряжения об-,ратных связей по напряжению Е с выходных зажимов и по току Е, с резистора 9 подаются на опорный 10, потен-.;циальный 11 и токовый 12 входы блока 4. Сравнивая эти сигналы, блок 4вырабатывает управляющий сигнал Е р, 50который, воздействуя на регулятор,замыкает сложную цепь обратной связи - отрицательную по напряжению иположительную по току.Пусть напряжения на выходе регу-,55лятора 2, выходных зажимах 5 и 6 и нанагрузке 8 равны Е , Е , Е соот 1 9ветственно, а ток, протекающий по кабелю 7 равен 1. Тогда напряжения обратных связей равны Ей Ег 1 (1) Е = - 1 К (2)1 Я/ где К - сопротивление резистора 9, и напряжения отсчитываются от нижнего по схеме фиг.1 зажима 6. Напряжение на выходе блока 4 рав- но где К д,К К, - коэффициенты передачи блока 4 по соответствующим вхо- дамНапряжение на выходе регулятора. равно Е эпрК р К р(Е Оп Коп+ Еи К и ++ Е,К ), (4) где К - коэффициент передачи регу- Рлятора 2.Из уравнения Кирхгофа для питающего контура Ез = КрРопКювье(2 Тк + Ез)Ки3- Т(2 к к+ К,), (5) где К - сопротивление провода какбеля.Выполнив преобразования, напряжение на нагрузке равноККо Е дп +2 К(КРК и -1)-К, (КК.р 1).3 1 - КРКи, (6), Анализируя выражение (6) приходят к выводу, что условием стабилизации напряжения питания гондолы Е явля 3 ется обращение в нуль квадратной скобки в его числителе и достаточное усиление в цепи обратной связи по напряжению:2 К (К К) = К (К К +1);В этом слуцае напряжение на нагрузке определяется опорным напряже- нием(13): Ки = К Раскрывая первое выражение в (7) находят требование к петле обратной5 связи (ОС) по току Кк 2 (К К - 1) - 1 р и К (9) 1 КРПоделив выражение (9) на К , сучетом второго соотношения в 7),записывают окончательное выражениедля характеристической постояннойпитающей схемы о 2 -Кки(10)При достаточном усилении в цепи 20 ОС по напряжению определенные требования накладь(ваются только на отношение коэффициентов передачи в цепях ОС по току и напряжению согласно (10) что упрощает схемную реализацию г 5 устройства.Напряжение на нагрузке при выполнении условий (7) и (10), равно напряжению на выходных зажимах при отсутствии обратной связи по току (8). 3 О Это позволяет трактовать устройство как источник питания с отрицательным выходным сопротивлением, равным сопротивлению питающих проводов. В данном случае величина отрицательного выходного сопротивления регулируется35 значением характеристической постоянной О, при удовлетворении которой уравнению (1.0) гондола "виртуально" непосредственно подключена к стаби лизированному источнику питания, размещенному на судне.В блоке 4 сравнения (фиг.2) усилитель 13 совместно с резисторами 15-19 (К 1- К ) образует суммирую щую схему, усилитель 14 - согласующий и служит для установления правильных фазовых отношений в цепи ОС. При достаточном усилении усилителя 13 коэффициенты передачи схемы срав нения даются выражениями где К - коэффициент передачи усили-,теля 14;К - коэффициент передачи делиДтеля, образованного резистором 19.Характеристическую постоянную находят, используя отношение (13) к (12):,Г - . - = =6- К = СК , (14Кд К 1К К 4 фИ 1 ЬК цгде Св - = сопзКЬЕ-Таким образом, процедура настройки питающей схемы в данном случае сводится к подбору значений К при помощи резистора 19, удовлетворяющего равенству Иэ (8), (11), (12) следует отличительная особенность схемы сравнения - знак опорного напряжения должен быть противоположным знаку напряжения на выходных зажимах.Формула и з о б р е т ения Устройство для питания буксируемого магнитометра, содержащее соединенные последовательно источник постоянного напряжения и регулятор, источник опорного напряжения, вход которого подключен к дополнительному выходу источника постоянного напряжения, блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу регулятора, а опорный вход - к выходу источника опорного напряжения, первьй и второй выходные зажимы, к которым подсоединены кабель с нагрузкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности устройства, в него дополнительно введены резистор, включенный между выходами регулятора и вторым выходным зажимом, блок сравнения снабжен дополнительным токовым входом, подключенным к выходу регулятора и первому выводу резистора, выходные зажимы подключены к потенциальному входу блока сравнения, причем отношение коэффициентов передачи блока сравнения по токовому и потенциальному входам выбирается равным удвоенному отношению сопротивлений силового провода кабеля и резистора.1583890 Составитель Л. Устинова Техред Л.Сердюкова Корректор Т Палий Реда Козо Заказ 2253 Тираж 570 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1