Устройство для геоэлектроразведки

(51) 4 С 01 Ч 3/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬСТВУ ВТОР СКОМУ) УСТРОИСТКИ ЕОЭЛЕКТРОРАЗ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к областиинформационно-измерительной техникии может быть использовано в геофизической аппаратуре, предназначенной,для поиска и исследования месторождений полезных ископаемых методами переходных процессов и вызванной поляризации. Целью изобретения являетсяповышение точности измеренийУстройство содержит распределитель импульсов, зарядный резистор, интегрирующий и разрядный дозирующий конденсаторы, два дифференциальных усилителя постоянного тока и восьмиканальныйкоммутаторУстройство позволяет осуществлять подавление регулярных помехс частотой, кратной частоте информационных сигналов. 3 ил, 134337820 полкпвчены к трс-тьс.му во(оу распреее)3 тег 5 1, 0 дц 3 ц год резистора 2 СОРиеец с ццвертирующим входом усилителя 5 ц первым и четвертым аналоговыми вьгходале коммутатора б, а второй вывод р зистора 2 подключен ккпемме 10, Одна обкладка конденсатора 3 соединена с входами 6,1, 6,2и 6,5 коммутатора 6, а вторая обкладка конденсатора 3 подключена к аналоговым входам 6,3, 6.4 и 6,6 коммутатора 6, К аналоговым входам 6.6 и6,8 коммутатора б подсоедицена незаэемлецная обкладка конденсатора 4.Веицвертирующие входы усилителей 5 и 8подключены к шине нулевого потецциала, Выход усилителя 5 соединен свыходами 6.10 и 6.11 коммутатора б,Выход 6.13 коммутатора 6 соединенс ппцой нулевого цотецццала. Выходы6,14 и 6.15 коммутатора соединены с 50 55 11 )бретеци( отц )Ся к Ии)орма -11 о 1 11 - 113 М Р 1 Т Е, Ь 11 О 1 1 охИКР ) Г Р РД 11;13 111 13)1 Я И 1.Е Г Р И Р О В а 131 Я 13 3 а Е а Нцо 1 цц 1(рапР врслРНН ссеуч 11 цых цми У. 1(:111 к 1)а )оп гЯ 1) 1 ых Г и Г н 1:1013 спо ээ) н)1 Пл;) Чцсцел ру., ь а аитерир 3)нця ц можст бытеиспопь:3 О 13;1 НО 13 1 ефиэцчсс КОЙ япгя)атурецриа )ц;3 Рцои дпя поиска и цсспе;ОЕ 3 3 Ц 51 Л Р (. Т О Р ) жЕЕ Ц Ц Й ПОЛ Р Э Ц ЫХС К ОП 1 -Рмьх методом переходньх процессов и13 ы э 13 а 11 ц О Й и Оп Я Р и 3 а 1 ви,,1 е)31 ю изоготец;1 я яв.1 яетГя повышеНИС ТОЧНОСТИ И 3 МЕ)ЕЦИЙ.151 а фп, 1 Представлена фуцкццоца 11 И 153 .хем 3 устроЙГтвчца фц 1. 2Схема 1)аспрсдс;птспя цлНулесов цафцг. 3 - 13 ремс 1 Н 11 е диаграммы сигцапов,ОбъяГцяющР работу устройства,Устроцство (.О;ержит распределитель 1 цмУпьс:с)ц, зарядный ре.)цстор 2,ццт(3 рцрую 1 цй 3 и разрядный дозирующий 1 коцдРс(1 торы первьЙ дифферен -ццгГ Ньй усилитель 5 постоянного тока, восьмцкацальцый коммутатор 6,накэццтельне конденсатор 7 и второйдцффс рецццапьцый усилитель 8 постоянц г) тока, клеммы 9 ц 10 - с оответс т 13 Г ц ц ) Г ц и х р О ц ц 3 и р ующеЙ и и цфор ма 30цоцц 1 входы ус тройства и клемму 11 -его высел, 11 ервый выход распре;)епцтепя 1 .)едццец с. Первым и третьимцхоамц угра 3 ГРциг коммутатора 6.. Орой )ыхсд р(сгреЕ Пте.я 1 соеди цходали 6.2, 6.4 и 6,8 управпцця ) .)ммутатара Ь, обьединецныехо;ы ). 5-6, 7 управления которогосицхроцмпульс, а отрицательному информационному импульсу - отрицательный синхроимпульс.По приходу положительного синхроимпульса 36 через некоторый интервалвремени (, именуемый временем задержки, на первом выходе распределителя 1 образуется импульс 40 длитеепьностью с, равной времени интегрирования, Под действием импульсаОткрываются первый и третий каналыкоммутатора 6 и конденсатор 3, под"ключаясь через открытые каналы вцепь отрицательной обратной связиусилителя 5, заряжается через резистор 2, В ломент окончания действияимпульса , выходное напряжение наконденсаторе 3 равно:А в) (с)сс = " АС1 3 нгде А= А(с) са,0- емкость конденсатора 3,К - сопротивление резистора 2После окончания действия импульсапервый и третий каналы коммутато(ра б закрываются и ца конденсаторе 3сохраняется заряд ГЕ, = А сц I К доприхода отрицательного импульса и до 1Б.К С,появления ца втором выходе распределителя импульса 4 1. Под действием,мпульса с второго выхода распредеОдцои обкладкой конденсатора 7 и ц)вер гцруюем входом усилителя 8.Ацапоговый выход 6.16 коммутатора 6 соединен с выходом усилителя 8 и кпеммой 11.Распределитель 1 импульсов (фиг. 2) содержит кварцевый генератор 12 эталонной частоты, выпрямитель 13, диод 14, резистор 15, триггеры 16-18, делители 19 ц 20 частоты, счетчики 21 и 22 импульсов элементы 23 совпадений, одцовибратор 24, механические переключатели 25 и 26 и дифференцирующие элементы 27 и 28, клеммы 29-31 - соответственно первый, второй и третий вьходы распределителя.Устройство работает следующим образом.Пусть на клемму 10 поступает последовательность импульсов 32, а на клемму 9 - синхроимпульсы поз, 33, причем положительному информационному импульсу соответствует положительный378 2 АБК С 45 50 55 1343 лителя открываются второй, четвертый и восьмой каналы коммутатора 6. Через открытые второй и четвертый каналы коммутатора 6 конденсатор 3 подсоеди 5 няется в цепь отрицательной обратной связи усилителя 5 противоположными обкладками по сравнению с его включением через первый и третий каналы. Поскольку для отрицательного импуль са включение конденсатора поменялось на противоположное (по сравнению с включением при поступлении на вход 10 устройство положительного сигнала), то конденсатор 3 на протяжении вре мени действия импульсас второго выхода распределителя продолжает заряжаться, и в момент окончания действия импульсана конденсаторе 3 устанавливается заряд Ч=2 А/К. 20Одновременно конденсатор 4 через открытый восьмой канал коммутатора заряжается до выходного напряжения Чустройства.После окончания импульса о с вто рого выхода распределителя второй, четвертый и восьмой каналы коммутатора закрываются, а на третьем выходе распределителя появляется импульс 42. Этим импульсом открываются пятый, ЗО шестой и седьмой каналы коммутатора, В результате одна обкладка конденсатора 3 через открытый пятый канал подсоединяется к шине нулевого потенциала, а вторая обкладка через открытый шестой канал - к инвертирующему входу усилителя 8. К этому же входу через седьмой канал подключается конденсатор 4, Разряжаясь на вход усилителя 8, конденсаторы 3 и 4 сообщают накопительному конденсату 7 заряд 4; = ь 3;С = 2 А,(, /К-С,11(1.-1),где ЬУ; - изменение выходного напряжения после действия 1-йпары раэнополярных входныхимпульсов А(г);С - емкость конденсатора 7; Б(д) - выходное напряжение устройства в момент прихода1-й пары импульсов.На этом один цикл, состоящий из трех тактов работы устройства, заканчивается. Под действием (1+1)-й пары раэнополярных сигналов накопительному конденсатору сообщается заряд Аио ЬО С =- С И(1)Выходное напряжение У(1) будет изменяться до тех пор, пока зарядные и разрядные сигналы не станут равнымц по абсолютному значению, т.е, пока не закончится переходной процесс. В установившемся режиме ЬЯ = О, сле- довательно Как видно из последнего уравнения,выходное напряжение линейно зависитот усредненного значения А величинйАц,. Работа распределителя заключается в следующем.Генератор 12 вырабатывает импульсную последовательность с частотой Г = сопзг. Синхроимпульсы 34 и 35, поступающие на клемму 9 устройства, выпрямляются выпрямителем 13 и поступают на С-входы триггеров 16 и 17. Под действием очередного синхроимпульса на инверсном выходе триггера 16 устанавливается потенциал логической единицы. Этим потенциалом, поступающим на К-вход делителя 19 частоты, снимается блокировка с делителя, и последний производит деление частоты в ш раз. (Число ш выбирается из условия ш/Г = г, где Ь Т - шаг изменения), Следовательно, на выходе делителя 19 образуется последовательность импульсов с частотой Г /ш. Импульсы длительностью ЬГ контролируэются счетчиком 21, После регистрации г импульсов ЬГ (число г устанавливается переключателем 25) на выходе дифференцирующего элемента появляется импульс, обнуляющий триггер 16, а последний обнуляет и блокирует делитель 19 и счетчик 21 до прихода следующего синхроимпупьса. Задним фронтом импульса 37 длительностью с с выхода элемента 27 на выходе триггера 18 появляется потенциал логической единицы, который снимает блокировку с делителя 20 и счетчика 22, Делитель 20 производит деление частоты в р раз. Число р выбирается из условия обеспечения минимального времениинтегрирования фь = Р - . ИаксимальО ИИНное время интегрирования в этом случае задается емкостью К счетчика, и,5рКследовательно, С, ,=3. рТребуемое время интегрированияустанавливается с помощью переключателя 26,10Триггер 17 вырабатывает коммутирующие импульсы 38 и 39 причем импульсная последовательность 38 формируетсяна прямом выходе триггера, а импульсы 39 формируются на инверсном выходе, Если из-за каких-либо причин произошел сбой триггера, последний возвращается в исходное состояние положительным синхроимпульсом, поступающим на Я-вход триггера через диод 14. 20Импульсы с выходов триггера 17 поступают на первые входы элементов 23совпадений, на вторые входы которыхподаются импульсы 7 с выхода триггера 18. В результате на клемма 29 образуется последовательность импульсов 40. Задним фронтом импульса склеммы 30 запускается одновибратор,на выходе которого формируется импульс 42.30Предложенное устройство осуществляет подавление регулярных помех с частотой, кратной частоте информационных сигналов, а также устраняет составляющую погрешности, обусловленную неидеальностью характеристик инвертора напряжения.Формула изобретения40Устройство для геоэлектроразведки, содержащее коммутатор аналоговых сигналов, зарядный резистор, первый дифференциальный усилитель постоянного тока и накопительный конденсатор, в котором неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя подключен к шине нулевого потенциала, в цепь отрицательной обратной связи этогоусилителя включен накопительный конденсатор, а к выходу первого дифференциального усилителя, являющегосявыходом устройства, подсоединен последний аналоговый выход коммутатора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерений,оно дополнительно содержит распреде -литель импульсов, второй дифференциальный усилитель постоянного тока,интегрирующий и разрядный доэирующийконденсаторы, причем вход распределителя импульсов является входом синхронизации устройства, первый выходраспределителя импульсов соединен спервым и третьим входами управлениякоммутатора, второй выход распределителя соединен с вторым, четвертыми восьмым входами управления коммутатора, а объединенные пятый и седьмой входы управления коммутатора соединены с третьим выходом распределителя, к объединенным первому, второмуи пятому входам коммутатора подклю,чена одна обкладка интегрирующегоконденсатора, вторая обкладка которого соединена с третьим, четвертым ишестым входами коммутатора, к объединенным седьмому и восьмому входамкоммутатора подключена незаземленнаяобкладка разрядного дозирующего конденсатора, инвертирующий вход второгодифференциального усилителя соедйненс первым и четвертым выходами коммутатора, а также через зарядный резистор - с информационным входом устройства, неинвертирующий вход второгодифференциального усипителя подключенк шине нулевого потенциала, выходвторого дифференциального усилителясоединен с вторым и третьим выходамикоммутатора, пятый выход которогоподключен к шине нулевого потенциала,а шестой и седьмой выходы коммутатора соединены с инвентирующим входомпервого дифференциального усилителяпостоянного тока.1343378 З 2 оставитель Е. Городничевехред А. Кравчук Коррект Черни Редактор В, Дан Заказ 4821/48 ираж 730 Государственного келам изобретений и сква, Ж, Раушск Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро ВНИИПИ по д 035, М