Стробирующее устройство дляэлектроразведочной аппаратуры

Сфеэ СфветскикСоциалистическихРеса убев о 1179867 О(я)м. кл.з О 01 Ч 3/10 с присоединением заявки М Государствеиицй комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Красноярский политехнический институт(54) СТРОВИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ АППАРАТУРЫ 1Изобретение относится к устройствам, применяемым в геоэлектрической разведке полезных ископаемых,ипредназначено для коммутации измеряемого сигнала на заданном промежуткевремени (стробировании сигнала) иего накоплении за несколько периодовповторения. Стробирующее устрбйствоможет быть использовано также в измерительной технике, в деФектоскопии и других областях техники,Известны стробирующие устройст"ва, выполненные в виде последовательной цепи, состоящей из управляемогоключа и накопительного конденсатора 15или колебательного. контура 1 .Однако помехоустойчивость такихустройств невысока.Известно устройство, представляющеесобой усилитель, соединенный со стробирующим ключом, нагруженным иа накопительный конденсатор 2 ИГ 53Недостатком этого стробирующегоустройства является низкая точностьизмерения слабых сигналов за счет 25помехи, наведенной по цепи управления ключом, а также низкая помехоустойчивость аппаратуры по отношениюк внешним входным помехам, так как,перед стробирующим устройством не обходимо подключение усилителя с боль" шим коэФФициентом усиления и широкой полосой пропускания, а это снижает предельно допустимый уровень помех на входе усилителя, (предельно допустимый уровень помех на входе обратно пропорционален коэФФициенту усиления усилителя).Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и точности измерения сигнала.Поставлениая цель достигается тем, что в стробирующее устройство, содержащее диФФеренциальный усилитель, накопительный конденсатор и стробирукщий ключ, на, выходе которого включен резистор нагрузки, введена катушка индуктивности, образующая с накопительным конденсатором последователь" ную цепь, включенную между выходом усилителя и входом стробирующего ключа, дополнительный ключ, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя, управляющий вход которого соединен с управляющим вхо- . дом стробирующего ключа, и катушка связи, соединенная согласно с катушкой индуктивности н одним выводом накопительного конденсатора, при этом конец катушки связи подсоединен к ин 7986 70вертирующему входу дифференциальногоусилителя,На Фиг. 1 представлена схема стробирующего устройства, обведенная пунктиром, и вариант ее использования вэлектроразведочной аппаратуре 7 нафиг, 2 - временная диаграмма, поясняющая ее работу.Стробирующее устройство содержиткатушку 1 индуктивности, конденсатор2, стробирующий ключ 3, резистор 4,дополнительный ключ 5, катушку 6 связи, усилитель 7 напряжения, резисторы 8 и 9 делителя напряжения обратнойсвязиОно может быть использовано в устройстве, содержащем генератор 10 15импульсов тока, излучатель 11 поля,датчик 12 поля, усилитель 13 переменного тока, синхронный детектор 14,индикатор 15 Формирователь 16 управляющих импульсов стробирования, 20На Фиг. 2 условно обозначеныток, проходящий в излучатель 11 поля,и создаваемый генератором 10 импульсов тока; Е - напряжение сигнала навыходе датчйка 12 поля, О марв импуль- дсы напряжения управления стробирующими дополнительными ключами 3, 5, создаваемые Формирователем 16; О - выходное напряжение (стробированный сиг-нал), снимаемое с резистора 4.Принцип работы стробирующего уст-.ройства заключается в следующем.Во время действия импульса напряжения управления О,др стробирующий идополнительный ключи 3, 5 . открываются, и в колебательном контуре, содержащем катушку 1 индуктивности,конденсатор 2, стробирующий ключ 3,резистор 4 и настроенном на собственный период колебаний, равный удвоенной длительности импульса напряжения управления, протекает ток синусоидальной форьы с амплитудой (в установившемся режиме колебаний), пропорциональной значению напряжениясигнала Е в этом промежутке врвмени. В установившемся режиме колебаний напряжение отрицательной обратной связи, снимаемое с катушки связи6 и конденсатора 2, равно нулю, таккак при резонансе на колебательномконтуре сумма реактивных напряженийравна. нулю, коэфФициент трансформациинапряжения из катушки индуктивностив катушку связи задан равным единице. В переходном режиме (при измерении значения сигнала Ес на стробируе- Ымом времени) напряжение положительной обратной связи не равно нулю, ионо подводится через дополнительныйключ 5 и делитель на резисторах 8 и9 ко входу усилителя напряжения. С щвыхода усилителя усиленное напряжение обратной связи воздействует наколебательный контур встречно исходному напряжению обратной связи, тем самим уменьшается скорость изменения амплитуды тока в колебательном контуре, т. е. увеличивается добротность стробирующего устройства. Увеличение добротности стробирующего устройства ведет к повышению помехоустойчивости измерений сигнала по отношению к внешним Флуктуационным помехам. Коэффициент усиления дифференциального усилителя с обратными связями, как известно (3), определяется соотношением сопротивлений 8 и 9,Увеличение точности измерения сигнала достигается за счет снижения влияния на коэффициент передачи стробирукщего устройства нестабильности внутреннего сопротивления открытого стробирующего ключа 3 и: нестабйльности активного сопротивления провода катушки индуктивности при изменении температуры окружающей среды.Формула изобретенияСтробирующее устройство для электроразведочной аппаратуры, содержащее дифференциальный усилитель, накопительный конденсатор и стробирующий ключ, на выходе которого включен резистор нагрузки, о т л и ч а ющ е е с.я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введена катушка индуктивности, образующая с накопительным конденсатором последовательную цепь, включенную между выходом усилителя и входом стробирующего ключа, дополнительный ключ, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя, между входом стробирующего ключа и неинвертирующим входом усилителя, управляющий вход которого соединен с управляющим входом стробирующего ключа, и катушка связи, соединенная согласно с катушкой индуктивности и одним выводом накопительного конденсатора, при этом конец катушки связи подсоединен к инвертирующему входу дифференциального усилителя.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе .1. Мизюк Л. Я. Элементы транзисторных схем измерительной аппарату- ры для индуктивной электроразведки, Киев, "Наукова Думка", 1970, с. 253- 270.2. Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители, М., "Мир", 1978, с. 99.3, "Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике", под ред. ф. М. Каменец- кого, Л., фНедра", 1976, с. 56-66 (прототип).7.98670 Составитель Л. Техред А. Ач кобойник Жиленк акто ктор .Г зарова 10022/58 Тираж 743ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д