Устройство для измерения угла наклона проекции эллипса поляризации переменного магнитного поля

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДОВЛЬСТВУ(51) М, Кл, б 01 Ч 3/О рисоединением заявкиГосударственный комитет Совета Миниотроа СССРоо делам изобретений и открытий, Бюллетень 3 45) Дата опубликования описания 25.11.77 72) Авторы изобретениМ. Поджарый Н, Гребенюк, Л изю нститут АН Украинской СС физико-механичес(71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ПРОЕКЦИИ ЗЛЛИПСА ПОЛЯРИЗАЦИИ ПЕРЕМЕННО МАГНИТНОГО ПОЛЯ 2 опько ак какслителИзвес э эрто оторых вычитаюз едостат ва им Однако эти уст ную чувствительнос ных погрешностей тичностью канал Ов лов.(1),О 1 ц 29 ачительь вследствие бусловленных обработки вход неиденцс сигне где 51, Ь91 1 Р выходе дат Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.Это достигается тем, что устройство снабжено средством периодического сравнения амплитуд сигналов с магнитоприемников, выполненным из последовательно соединеы ных коммутатора, управляемого генератором частоты коммутации, усилителя несушей,квадратора, усилителя огибаюшей и синхронного выпрямителя, второй вход которого подключен к генератору частоты коммутации, и тремя, управляемыми двухпозиционными переключа телями, из которых два включены на входах,звестнь амплит сравнения,мый генера литель несу юшей и синх му входу кот ты коммута Однако посредстве угла нахлои указа не могут быть нены для измерения липса поляризацИБ, 25 НО использоа проекции Изобретение относится к геоэлектрорадке и может быть использовано при радке полезных ископаемых. Известны устройства для измерения угла не- клона 6 проекции эллипса поляризации магнитного поля, основанные на реализации соотношения:- амплитуды,- фазовые углы сигналов на чиков магнитного поля1 )дифференциальные коммутационудные указатели периодического содержащие коммутатор, управля тором частоты коммутации усишей, квадратор, усилитель огибаронный выпрямитель, ко второОрого поцкпючен генератор частоции 1 2 1 ни позвопяют определять тсоотношения 1 1 1.тно устройство, содержашее взаим.нальные магнитоприемники, выходысоединены со входами суммируюшейшей схем, интеграторы и логометр577494 а третий-на выходе средства сравнения, при этом один попюс первогб переключателя сов динвн с выходом первого магнитоприемника, другой - с выходом суммирующей схемы, один полюс второго переключателя соединен с выходом второго магнитоприемника, другой - с выходом вычитающей схемы, полюса третьего переключателя соединены через иц теграторы со входами логометра, а управляющие цепи переключат чей подключены черес;, делитель частоты к генератору частоты ком мутации.На чертеже - структурная схема предла ,гаемого устройства.Описываемое устройство содержит два 15взаимно ортогональных магнитоприемника 1, 2. Выход первого магнитоприемника 1 подключен к первым входам суммирующей 3 и вычнтаюшей 4 схем и к первому полюсу управляемого двухпозиционного переключателя 5, 20 Выход второго магнитоприемника 2 подключен ко вторым входам суммирующей 3 и вы читающей 4 схем и к первому полюсу второ го переключателя 6, Выходы суммирующей и вычи тающей схем и оцкпючены соответствен но ко вторым полюсам переключателей 5,6, выходы которых соединены со входами дифференциального коммутационного указателя 7, состоящего из коммутатора 8, усилителя несущей 9, квадратора 10,.усилителя огиба 30 юшей 11, синхронного выпрямителя 12 и генератора частоты коммутации 13. На выходе указателя 7 включен переключатель 14 один полюс которого соединен с интегратором 15, а другой -, с интегратором 16, Выходы интеграторов 15, 16 поцкпючены к ного- метру 17. влепи управления переключателей 5,6,14 через делитель частоты 18 подключены к генератору частоты коммутации 13,Устройство работает следующим образом, 40 Сигналы Щ) 3 рИ ), снимаемые с ма гнитоприемников 1,2, поступают на входы Из выражений (6), (7) видно что в выходном напряжении квадратора 10 в один полупериод переключений имеется составляю 55 щаяЩ 1) ЩЦ 81 и Ы 1, в другойВс оставляющая фО 1)рй Ц 6 т) ир 1, Эти с остиф ляющие в соответствующие полупериоды пере ключений выделяются усилителем огибающей 11 и подаются ва синхронный выпрямитель 60 суммирующей 3 и вычитающей 4 схем, навыходах которых образуются соответственносумма и разность входных сигналов, Суммапоступает на второй полюс переключателя 5,а разность - на второй полюс переключателя 6, На первые полюса переключателей поступают сигналы непосредственно с выходовмагнитоприемников,; Переключатели 5,6 управляются прямоуголь ными импульсами напряжения с частотой переключения сдсдвинутыми относительно друг друга на полпериода, В результате этого на выходах переключателей 5,6 в од)ин по лупериод переключения имеются соответственно сумма и разность выходных сигналов маг нитоприемников, а во второй полупериодсигналы непосредственно с магнитоприемников, Коммутатор 8 указателя 7 попеременно с частотой коммутацииИЬ 3 подает на вход усилителя несущей 9 в один полупе риод переключений сумму и разность, а во второй полупериод - выходные сигналы маг. нитоприемников.Выходное напряжение квадратора 10 в один полупериод можно представить в виде: кв)1)щЦ)Ю+ гЬ)РЬ)К)+) Щ+)Р)Щ 2) а во второй: ЦсафЧМФ+Ц 1 ЭГ(+Ц (3где: К( - коэффициен)т передачи предшествующих каскадов клча квадратод1Р(Ц Р (1) - коммутирующие функции, управляющие работой коммутатора8,Г(+)=Ь 4 й ы+(4)уЬ 2 = ЬМв(ю+ ж) , .(5)где;МцтЫ-. единичная функцйя Хевнсайдаот Ый 631После подстановки (4), (5) в (2), (3) н соответствующих преобразований, выражения (2), (3) приводят к виду: 12. Выходное напряжение указателя 7 в один полупериод переключений имеет вид;Ик(1) К 0(Ц 028)(8) а в другой;ОцкЬ 3 "КО 01 (Ц-УИЗ(9)где; К - коэффициент передачи предшествующих каскадов, включая указатель.(12) 15ЦН,10(Ц можно представить е:И) - д)+ 5 (Ч Юр (Ц = Ь (М+, (14)где: ЬЩ ЬрЦ- сигналы, наводимые вмвгнитоприемниках естественным переменнымтным полем, представляющие гармонисигнвлы, случайно модулированные по 2вмплитуде и фазе:с Ф = 6 в )+ Ч)(Ф.) = Яг соашФ. + Ч 2 )ф, Е)е) е:-себстненнПодставив значенияв формулу (12) учитывналы и шумы взаимно нсчитая мвгнитоприемниклучим окончательно;гЗ,Ь, сов(,-ц 1ах" з у1 гПолученное выражение пропорциональнотангенсу удвоенного угла наклона проекцииэллипса поляризации естественного переменОного магнитного поля,Предлагаемое устройство позволяет исключить погрешности, обусловленные неидентичностью характеристик канапов обработки входных сигналов известных устройствповышает5чувствительность и точность измерений,мвгни ческие ые шумы устройства, ЗОформул (13), (14),вя, что.попезные сигекоррелированы, ии идентичными, пс Напряжения с выхода указателя с помощью переключателя 14, работающего синхронно с переключателями 5,6, передаются на интеграторы 15, 16 соответственно, где производит ся их усреднение. Выходные напряжения интеграторов можно представить в виде;Цн К - Оф) не)е)Щ, (10) цн, К Пи, М-М,Ю)си, (11) оО где К и К - коэффициенты передачи, Напряжения (10), (11) поступают на лв гометр 17, показания, которого )( соответ ствуют выражению:Формула изобретения чники информации,ри экспертизе;боровский А, И. П)е поля в электро мание1 ременные электроазведке, ММГУ маг нитнь1 960. крипник Ю. А. Коммут ключения угловых пог казателей, М"Наука ие, НовосибирскМ 4, езенцева А, Д, Об из проекции эллипса пол ационные мерешностей фатоды"Геофизира, Л. ческая аппаратура1969, с. 68-70. Устройство для измерения угла наклона проекции эллипса поляризации переменного магнитного поля, содержащее взаимноортогоюальные мвгнитоприемники, выходы которых соединены со входами суммирующей и вычвтающей схем, интеграторы и логометр, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по,вышения чувствительности, оно снабжено средством периодического сравнения амплитуд сигналов с магнитоприемников, выполненным из последовательно соединенных коммутатора, управляемого генератором частоты коммутации, усилителя несущей, квадрвтора, усилителя огибающей и синхронного выпрямителя, второй вход которого подключен к генератору частоты коммутации, и тремя управляемыми двухпозиционными переключателями, из которых два включены на входах, а третий нв выходе средства сравнения, при этом один полюс первого переключателя соединен с выходом первого магнитоприемника, другой - с выходом суммирующей схемы, один полюс второго переключателя соединен с выходом второго магнитоприемникв, другойс выходом вычнтаюшей схемы, полюса третьего переключателя соединены через интеграторы со входами логометрв, а управляющие цепи переключателей подключены через делитель частоты к генератору частоты коммутации.Исто принятые во вни, д,4/5 филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектна ИИПИ Государс по д 1130С оставиТехред М Совета Миноткрь тийРаушская на