Магнитная вариационная станция

 

Магнитная вариационная станция, содержащая последовательно соединенные магниточувствительный датчик и формирователь сигнала, схему управления, формирователь времени счета, первый, второй, третий и четвертый селекторы, счетчик поля, а также последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты, счетчик времени, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, быстродействия и упрощения схемы, в нее дополнительно введены регистр памяти, коммутатор поле/время, регистратор, первый, второй и третий триггеры управления, трехвходовая схема совпадения и реверсивный счетчик, первый вход которого подключен через первый селектор к первому входу четвертого селектора, второму входу трехвходовой схемы совпадения и выходу опорного генератора, второй вход реверсивного счетчика подключен через второй селектор к третьему выходу делителя частоты, а выход его соединен с вторым входом первого триггера управления, первый вход которого подключен к выходу второго триггера управления и второму входу первого селектора, а выход первого триггера управления подключен к первому входу второго и второму входу третьего селектора, первый вход третьего селектора соединен с первым входом второго триггера управления, с первым входом трехвходовой схемы совпадения и выходом формирователя сигнала, второй вход второго триггера управления подключен к выходу формирователя времени счета и второму входу третьего триггера управления, первый вход второго триггера управления соединен с выходом трехвходовой схемы совпадения, а его выход через второй вход четвертого селектора соединен с входом формирователя времени счета, третий вход трехвходовой схемы совпадения соединен с третьим входом схемы управления, вход которой подключен к второму выходу делителя частоты, а первый и второй выходы схемы управления соединены соответственно с вторыми входами счетчика поля и регистра памяти, первый вход которого подключен к выходу счетчика поля, а выход соединен с первым входом коммутатора поле/время, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу регистратора и выходу счетчика времени, а выход коммутатора поле/время соединены с первым входом регистратора, второй вход которого подключен к первому выходу делителя частоты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

<,„4 с 01 v 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3949633/24-75 (22) 05.06.85 (46) 23.07.89. Бюл. М 27 (71) Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР (72) В.В.Любимов (53) 550 ° 8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 375605, кл. С 01 V 3/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 425149, кл. G 01 V 3/14, 1974. (54) (57) МАГНИТНАЯ ВАРИАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ, содержащая последовательно соединенные магниточувствительный датчик и формирователь сигнала, схему управления, формирователь времени счета, первый, второй, третий и четвертый селекторы, счетчик поля, а также последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты, счетчик времени, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, быстродействия и упрощения схемы, в нее дополнительно введены регистр памяти, коммутатор поле/время, регистратор, первый, второй и третий триггеры управления, трехвходовая схема совпадения и реверсивный счетчик, первый вход которого подключен через первый селектор к первому входу четвертого селектора, второму входу трехвходовой схемы совпадения и выходу опорного ге- нератора, второй вход реверсивного счетчика подключен через второй селектор к третьему выходу делителя частоты, а выход его соединен с вто„Л0„„14Ы?Зй рым входом первого триггера управления, первый вход которого подключен к выходу второго триггера управления и второму входу первого селекто ра,а выход первого триггера управления подключен к первому входу второго и второму входу третьего селектора, первый вход третьего селектора соединен с первым входом второго триггера управления, с первым входом трехвходовой схемы совпадения и выходом формирователя сигнала, второй вход второго триггера управления подключен к выходу формирователя времени счета и второму входу третьего триггера управления, первый вход второго триггера управления соединен с выходом трехвходовой схемы совпадения, а его выход через второй вход четвертого селектора соединен с входом формирователя времени счета,третий вход трехвходовой схемы совпадения соединен с третьим входом схемы управления, вход которой подключен к второму выходу делителя частоты, а первый и второй выходы схемы управления соединены соответственно с вторыми входами счетчика поля и регистра памяти, первый вход которого подключен к выходу счетчика поля, а выход соединен с первым входом коммутатора поле/время, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу регистратора и выходу счетчика времени, а выход коммутатора поле/время соединены с первым входом регистратора, второй вход которого подключен к первому выходу делителя частоты.

1495735

Изобретение относится к геофизике, а именно к устройствам для измерения вариаций магнитных полей при геофизических исследованиях. 5

Белью изобретения является повышение точности измерений, быстродействия и упрощение схемы магнитной вариационной станции.

На фиг.1 изображена блок-схема 10 магнитной вариационной станции; на фиг,2 — временные диаграммы работы станции.

Магнитная вариационная станция состоит из магниточувствительного датчика (ИЧД) 1,формирователя 2 сигнала, кварцевых часов, состоящих из опорного, генератора 3, делителя 4 частоты и счетчика 5 времени, счетчика 6 поля, селектора 7, трехвходовой схемы 8 совпадения, триггеров 9-11 управления, селекторов 12 — 14, формирователя 15 времени счета, реверсивного счетчика 16, коммутатора 17 поле/время, схемы 18 управления, регистра 19 памяти и регистратора 20.

11агнитная вариационная станция работает следующим образом.

Выходной сигнал от МЧД 1 через формирователь 2 сигнала в виде последовательности импульсов с частотой сигнала f1,, пропорциональной напряженности магнитного поля, поступает на первый вход трехвходовой схемы 8 совпадения, на второй вход ко- 35 торой поступает частота f с опорного генератора 3, а на третий - тактовая частота f с третьего выхода схемы 18 управления. При совпадении этих импульсов на выходе трехвходо- 40 вой схемы 8 совпадения формируется импульс, который устанавливает на выходе триггера 9 управления логи ческую "1"; осуществляя разрешение прохождения через селектор 12 час- 45 тоты f опорного генератора 3 на о вход формирователя 15 времени счета ° л

Величина временного интервала !,, формируемого формирователем 15 времени счета, определяется выбором ди- 50 намического диапазона 6 В магнитной вариационной станции из выражения

6 9 А11В (1)

55 где Х вЂ” коэффициент преобразования поле — частота ЩЦ.

По истечении временного интервала с „ 15 (3) времени счета появляется импульс, который устанавливает триггер 9 управления в логический !!О", а триггер

10 управления — в логическую "1", разрешая тем самым прохождение частоты f, в логическую "1", разрешая тем самым прохождение частоты f. onopо ного генератора 3 через селектор 13 на суммирующий вход реверсивного счетчика 16.

Поступление этих импульсов в счетчик 16 заканчивается к приходу первого импульса частоты Е„ на первый вход триггера 10 управления,при этом триrгер 10 управления устанавливается в логический "О", а триггер 11 управления — в состояние логической

"1". Триггер 10 управления формирует при этом временной интервал 5t

=N„/f, где N1,— количество импульсов опорного генератора, записанное в счетчике 16, который пропорционален величине вариации магнитного поля в выбранном динамическом диапазоне h B.

Необходимая чувствительность .=при из- мерении вариации магнитного поля выбирается из cooríoøåíèÿ

E= —— !В (2) и или с учетом формулы (1)

Е= — — ——

A „n где п — коэффициент умножения временного интервала д t для формирования времени измерения счетчика 6 поля, а выражение (An) эквивалентно увеличению коэффициента преобразования

МЧД в и раз.

Установка триггера 11 управления в логическую "1" обеспечивает прохождение с делителя 4 частоты через селектор 14 частоты 1 /п на вычитающий вход реверсивного счетчика 16.

Одновременно через селектор 7 на вход счетчика 6 поля поступает частота f с формирователя 2 сигнала.

Х

При помощи реверсивного счетчика 16 осуществляется умножение выделенного триггером 10 управления временного интервала A t в и раз. Поступающая на его вычитающий вход частота Й /и постепенно считывает код, ранее записанный в счетчике 16. При обнулении реверсивного счетчика 16 на его вы- ходе формируется импульс, который устанавливает триггер 11 управления !! I! в состояние логического 0, т ем са5

149 мым завершая формирование временного интервала n gt и прекращая поступление частоты f „ в счетчик 6 поля.

Число импульсов N частоты f, зафиксированное при этом в счетчике 6 поля, будет пропорционально вариации магнитного поля, измеряемого МЧД 1

1 2 6. п х" (4)

После фиксации результата измерений вариации магнитного поля в счетчике 6 поля он по команде схемы 18 управления переписывается в регистр

5735 6

l9 памяти. С выхода регистра 19 памяти код поля поступает на коммутатор 17 поле/время, куда со счетчика

5 времени поступает и код времени измерений, а счетчих 6 поля устанавливается в исходное состояние. Результаты измерений вариации магнитного поля и код времени с коммутатора 17 переписываются затем посимвольно в регистратор 20 при помощи синхроимпульсов, поступающих от делителя 4 частоты.