Измерительная система

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК вЯОв 14 4(51)4 С 08 С 19/28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Специализированная измерительная система для обслуживания группыгеофизических приборов с частотнымвыходом.- Труды ИФЗ АН СССР. Сб.: Разработка и исследования гравиинерционной аппаратуры, М,: Наука, 1980,с. 58.(57) Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для прецизионных измерений различных геофизических параметров приборами с емкостны,ми датчиками и частотно-модулированным выходным сигналом. Цель изобретения - повышение точности системы. Измерительная система содержит коммутатор 1, блок 2 вычитания, блок 3 управления, таймер 4, транскриптор 5, перфоратор 6 и емкостные датчики 7 - 7, Измерительная система для прецизионных измерений различных геофизических параметров приборами с емкостными датчиками и частотно-модулированным выходным сигналом (уровня жидкости в скважинах, атмосферного давления, деформаций и т.д.), в которой сигналы с датчиков через коммутатор каналов подаются на вход блока вычитания, позволяет регистрировать окончательный результат измерений на ленточном перфораторе. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к областигеофизики и может быть использованодля прецизиониых измерений различныхгеофизических параметров приборамис емкостными датчиками и частотномодулированным выходным сигналом( уровня жидкости .в .скважинах, атмосФерного давления, деформаций и т.д.1,1 ель изобретения - повышение точности системы.На Фиг.1 представлена Функциональная схема системы; на фиг.2 -Функциональная схема блока вычитания; на фиг.3 - Функциональная схема блока управления; на Фиг.4 -временная диаграмма работы системы.Измерительная система содержиткоммутатор 1, блок 2 вычитания,блок 3 управления, таймер 4, транскриптор 5, перфоратор 6 и емкостныедатчики 7 - 7 .Блок 2 вычитания содержит первый,второй, третий,.четвертый, пятый,шестой, седьмой, восьмой и девятый 25элементы И 8 - 36, первую, вторую,третью, четвертую, пятую, шестуюиседьмую группы элементов И 17-23,восьмидекадный реверсивный счетчик.24, входы. 25-39 управления блокавычитания, информационный вход 40блока вычитания, выходы 41 - 48 блокавычитания. внутренниешины 49 - 76блока вычитания.Блок 3 управления содержит первый,второй, третий и четвертый счетчикидешифраторы 77 в .80, первый и второйтриггеры 81 и 82, первый и второйэлементы ИЛИ 83 и 84, первый, второй,третий и четвертый элементы НЕ 85 -86, первый, второй, третий и четвертый элементы И 89 - 92, формирователь 93 импульсов и переключатель94, выходы 95 и 96 первой группывыходов блока управления, выходы 971.11 второй группы выходов блокауправления, выходы 112 - 119 третьйгруппы выходов блока управления,выходы 120 - 127 четвертой группывыходов блока управления, тактовыевходы 128 - 131 блока управлениявходы/выходы 132-136 группы входов/выходов блока управления.Устройство работает следующим образом, 55Импульсом запуска от таймера 4включается перфоратор и питание первого датчика, коммутатор каналов подключает выход первого датчика к входу блока 2 вычитания, разрешаетсяпрохождение тактовых импульсов изтаймера 4 для управления работойустройства.При первом тактовом импульсефиг,4) в блок 2 вычитания записывается рабочая частота, Второй тактовый импульс пеРеключает плечи конденсатора емкостного датчика 7 припомощи реле, третий тактовый импульсдает разрешение на запись в блок 2вычитания эталонной частоты. Приэтом происходит вычитание частотблока 2 вычитания с получением разности этих частот, Четвертым тактовым импульсом дается разрешение напрохождение синхроимпульсов в транскриптор 5 для вывода информации наперфоратор 6. На перфоленте пробиваются коды начала цикла, номер канала и за последующие три пробояинформация о разности эталонной ирабочей частот, начиная со старшегоразряда.После вывода всей информации наперфоленту формируется импульс конца цикла, который включает питаниевторого датчика 7 . При следующихпо очереди тактовых импульсах происходят все описанные действия системы для второго канала и т.д, Переключателем числа каналов 94 выбирается нужное количество каналов. Привыводе информации из последнего канала формируется импульс, которыйвключает систему, ожидающую следующего запускаюшего импульса,Блок 2 вычитания функционируетследующим образом (Фиг,2 и 4),В соответствии с импульсами изблока управления через коммутатор 1каналов и элемент И 8 в реверсивныйсчетчик 24 записывается рабочая частота, а через элемент И 9 - эталон-.ная частота соответствующего датчика7, - 7 . Происходит вычитание частот.Таким образом в реверсивном счетчике24 хранится информапия о разностиэтих частот для вывода ее на перфоленту. Выходы реверсивного счет-,ика 24 соединены с первыми входами элементов И сеья групп элементов И 17 - 23. На другие же входы поступают сигналы с блока 3 управления, разрешающие вывод информации на перфоленту последовательно за три пробоя, 1474718Блок 3 управления функционирует счетчик-дешифратор 79 и Формироваследующим образом (фиг.З и 4), тель 93 формируют импульс концаИмпульс запуска из таймера 4 . цикла, который через элементы И 91 входы 128 - 130 ) через элементы и 89 и ИЛИ 84 подключает электропита.5ИЛИ 83 и 84 переключает триггер 81, ние второго датчика 7, через элена прямом выходе которого устанавли- менты И 91 и НЕ 88 проходит сигнал вается логический "О", и происходитна коммутатор каналов и начинается включение перфоратора, а на инверс- описанная работа блока управления ном выходе логическая "1" разрешает 10 только уже для второго датчика. прохождение из таймера 4 тактирую- Изобретение обладает следующими щих импульсов через элемент И 89, преимуществами:Инвертированным элементом НЕ 86 в каждом цикле измерения, состоя- первый тактовый импульс переключает щем из опроса нескольких датчиков триггер 82 и первый счетчик - дешиф (8 по выбору), электропитание каждоратор 77. Логический "О" на инверс- го датчика включается на одно и то ном выходе триггера 82 через коммута- же время, датчики при измерении натор каналов подключает первый дат- ходятся в одинаковых температурных чик 7 к элементам И 8 и 9 блока 2 условиях, что снижает дрейф частоты вычитания, а логическая "1" на пер генераторов датчиков и повышает точ" вом выходе первого счетчика-дешиф- ность измерений; ратора 77 дает разрешение через эле- работа системы построена так, что мент И 8 на запись в реверсивный вывод информации на перфоленту просчетчик 24 блока 2 вычитания рабочей изводится после окончания всех лочастоты датчика 7,; 25 гических операций, когда системаВторой тактовый импульс переключа- находится в устойчивом состоянии; ет первый счетчик-дешифратор 77, в систему дополнительно введен чем прекращает поступление рабочеи .блок вычитания, который производит частоты в реверсивный счетчик 24 вычитание кодов рабочей и эталонной блока 2 вычитания и переключает вто частот соответствующего емкостного рой счетчик-дешифратор 78, при датчика , - 7, на носитель записыэтом переключается реле первого дат- вается окончательный результат изме- чика 7 рений - разность частот, пропорциональная регистрируемому геофизичесТретий тактовый импульс снова кому параметру.35переключает первый счетчик-дешифратор 77 и на вход элемента И 19 блока ф о р м у л а и э о б р е т е н и я 2 вычитания поступает логическая"1", тем самым в реверсивный счетчик Измерительная система, содержа блока 2 вычитания разрешается по- щая емкостные датчики, выходы котоступление эталонной частоты, рых подключены к информационным вхоЧетвертый тактовый импульс вновь дам коммутатора, блок управления, переключает первый счетчик-дешиф- выходы первой группы выходов котороратор 77, чем прекращается прохожде- го подключены к управляющим входам ние эталонной частоты в реверсивный коммутатора, входы/выходы группы45счетчик 24. Со счетчика-дешифрато- . входов/выходов блока управления подра 77.импульс поступает на транскрип". ключены к входам/выходам первой тор 5, где вырабатываются команды гРуппы входов/выходов транскриптора, вывода информации на перфоратор 6. входы/выходы второй группы входов/выЭти команды поступают на третий счет- ходов которогоподключеныквходам/вы 50чик-дешифратор 79. При следующих ходам перфоратора, таймер, выходы кото-друг за другом пяти импульсах из рого подключены к тактовым входам блока транскриптора 5 третий счетчик-де- управления,о тли ч а ющ ая с я тем, шифратор 79 поочередно разрешает что, с целью повышения точности сис-. вывод на перфоратор 6 номера канала демы, в нее введен блок вычитания, и информации о разности рабочей и55выходы которого подключены к инфорэталонной частот за три пробоя, на- мационным входам транскриптора, вычиная со старшего разряда, При по- ход коммутатора подключен к информаступлении пятого импульса третий ционному входу блока вычитания; вы 1474718ходы второй группы выходов блока управления подключены к управляющим входам блока вычитания, каждый выход третьей группы выходов блока5 управления подключен к входу переключения эталонной и рабочей частот соответствующего емкостного датчика, каждый выход четвертой группы выходов блока управления подключен к 10 входу включения питания соответствующего емкостного датчика.2. Система по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что блок вычитания содержит восьмидекадный реверсивный 15 счетчик, семь групп элементов И и девять элементов И, первые входы первого и второго элементов И объединены и являются информационным входом блока, вторые входы первого и второго элементов И являются первым и вторым управляющими входами блока, соответственно, выходы первого и второго элементов И подключены к прямому и обратному счетным входам ревер сивного счетчика соответственно вьасоды первой, второй, третьей, четвертой и пятой декад которого подключены к первым .входам элементов И. первой, второй, третьей, четвертой 30 и пятой групп элементов И соответственй, вторые входы элементов И первой группы и первого, второго и третьего элементов И второй группы объединены и являются общим управляющим входом блока, вторые входы четвертого элемента И второй группы, элементы И третьей группы и первого и второго элементов И четьертойгруппы объединены и являются. четвер тым управляющим входом блока, вторые входы третьего и четвертого элементов И четвертой группы и элементов И пятой группы объединены и являются пятым управляющим входом блока, пер вые входы элементов И шестой и седьэюй групп объединены и являются шестым управляющим входом блока, вторые дходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И шестой группы являются седьмым, восьмым, девятым и десятым управляющими входами блока. соответственно, вторые входы первого, второго, третьего .и четвертого элементов И седьмой группы являются одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым управляющими входами блока соответственно, выходыпервого, второго, третьего и четвертого элементов И первой группы подключены к первым входам третьего, четвертого, пятого и.шестого элемен-. тов И соответственно, выходы первого, второго и третьего элементов И второй группы подключены к первым входам седьмого, восьмого .и девятого элементов И соответственно, выходы четвертого элемента И второй группы, первого, второго, третьего и четвертого элементов И третьей группы и первого и второго элементов И четвертой группы подключены к вторым входам третьего, четвертого, пятого, шес.ого, седьмого, восьмого и девятого элементов И соответственно, выходы третьего и четвертого элементов И четвертой группы и первого, второго, третьего и четвертого элементов И пятой группы подключены к гретьим входам третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И соответственно, выходы первого, второго, третьего н четвертого элементов И шестой группы и первого, второго и третьего элементов И седьмой группы подключены к четвертым входам третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого,восьмого и девятого элементов И, выходы которых и выход четвертого элемента И седьмой группы являются выходами блока, вход Сброс" реверсивного счетчика является пятнадцатым управляющим входом блока.3. Система по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что блок правления содержит четыре счетчика-дешифратора, два триггера, два элемента ИЛИ, четыре элемента НЕ, четыре элемента И, формирователь импульсов и переключатель, первый, второй и третий входы первого элемента ИЛИ являются первым, вторым и третьим тактовыми входами блока, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и через11 юф первый элемент НЕ к входу Установка первого триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через второй элемент НЕ подключен к входу Установка второго триггера и к тактовому входу первого счетчикадешифратора, второй вход первого элемента И является четвертым такт- вым входом блока, инверсный выход первого триггера является первым вы-.ходом группы входов/выходов блока,инверсный выход второго триггераявляется первым выходом первой группы выходов блока, подвижный выводпереключателя подключен к первомувходу второго элемента И и черезтретий элемент НГ к.первому входутретьего элемента И, выход которогоподключен к второму входу второгоэлемента ИЛИ и через четверый элемент НЕ является вторым выходом первой группы выходов блока, первыйвы"ход первого счетчика-дешифратораявляется первым выходом второй группы выходов блока, второй выход первого счетчика-дешифратора подключенк тактовому входу второго.счетчикадешифратора, третий выход первогосчетчика-дешифратора является вторымвыходом второй группы выходов блока,четвертый выход первого счетчикадешифратора является вторым выходомгруппы входов/выходов блока, выходы второго счетчика-дешифратораявляются выходами третьей группывыходов блока, тактовый вход третьего счетчика-дешифратора является первым входом группы входов/выходовблока, первый, второй, третий и четвертый выходы третьего счетчика-дешифратора являются третьим, четвертым, пятым и шестым выходами второй. группы выходов блока, пятый выходтретьего счетчика-дешифратора через формирователь импульсов подключен к вторым входам второго и третьего элементов И и является третьим выходом группы входов/выходов блока, выход второго элемента И подключен к пер" вому входу четвертого элемента И, второй вход четвертого элемента И является вторым входом группы вхо дов/выходов блока, выход второгоэлемента ИЛИ подключен к тактовому входу четвертого счетчика-дешифра" тора, выходы которого подключены к ,неподвижным выводам переключателя и являются седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым выходами второй группы выходов и выходами четвертой группы. выходов блока, вы ход четвертого элемента И подключенк входам Сброс" первого и. второго триггеров, первого, второго, третЬего и четвертого счетчиков-дешифраторов и является шестнадцатым выходом ЗО второй группы выходов блока.14 74718 щ ЯГ мъсМ ОЪ оОель И,Кузнецов ост ктор Л,Гратилло Техред М.Диды ректор М, Самборская В Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина аказ 1898/50 Тираж 51 НИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Раущская наб д. 4/5