Устройство для определения собственной частоты колебаний сейсмоприемников

 

Иаобретение относится к области сейсмометрии и может быть использовано для определения собственной частоты сейсмоприемников как при их изготовлении, так и при сейсмических исследованиях. Цель изобретения - повышение точности, надежности и оперативности устройства. Устройство содержит первый и второй операционные усилители, пять резисторов, регулируемый резистор, конденсатор, стабилитрон и частотомер , причем номиналы первого и второго резисторов и конденсатора выбраны так, что произведение сопротивлений этих резисторов и емкости конденсатора близко по значению индуктивности катушки исследуемого сейсмоприемника, номиналы третьего, четвертого и пятого резисторов выбраны так, что частично от деления произведения сопротивлений третьего и пятого резисторов на сопротивление четвертого резистора близко сопротивлению шунта сейсмоприемника . В организованном таким образом устройстве происходит компенсация влияния не только индуктивности катушки сейсмоприемника , но и сопротивления шунта, что позволяет повысить точность и надежность измерений, 1 ил. / С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 V 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640019/25 (22) 20.01.89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (75) А.Л. Белоусов (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1124242, кл. G 01 V 1/16, 1984. Авторское свидетельство СССР

М 1594473, кл. G 01 V 1/16, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ (57) Изобретение относится к области сейс. мометрии и может быть использовано для определения собственной частоты сейсмоприемников как при их изготовлении, так и при сейсмических исследованиях. Цель изобретения — повышение точности; надежностииоперативностиустройства. Устройство

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано для определения собственной частоты сейсмоприемников как при их изготовлении, так и при сейсмических исследованиях.

Цель изобретения — повышение точности надежности и оперативности устройст8а.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Устройство содержит исследуемый сейсмоприемник 1, первый и второй элементы

2, 3 отрицательного импеданса, стабилитрон 4, частотомер 5, первый дифференциальный операционный усилитель (ОУ) 6, постоянные резисторы 7, 8 и 9, дифференциальный второй операционный усилитель

„„SU „„1695245 А1 содержит первый и второй операционные усилители, пять резисторов, регулируемый резистор, конденсатор, стабилитрон и частотомер, причем номиналы первого и второго резисторов и конденсатора выбраны так, что произведение сопротивлений этих резисторов и емкости конденсатора близко по значению индуктивности катушки исследуемого сейсмоприемника, номиналы третьего, четвертого и пятого резисторов выбраны так, что частично от деления произведения сопротивлений третьего и пятого резисторов на сопротивление четвертого резистора близко сопротивлению шунта сейсмоприемника. В организованном таким образом устройстве происходит компенсация влияния не только индуктивности катушки сейсмоприемника, но и сопротивления шунта, что позволяет повысить точность и надежность измерений, 1 ил.

ОУ 10, постоянные резисторы 11 и 12, регу- 0 лируемый резистор (термистор) 13. При этом выход усилителя 10 соединен с входом (Л частотомера 5 и одновременно с неинвентирующим входом через резистор 11 и инвер- ф тирующим входом через параллельно соединенные регулируемый резистор 13 и конденсатор 14, Инвертирующий вход усилителя 10 посредством резистора 12 сое- ° динен с общим проводом, выводы сейсмоприемника 1 и стабилитрона 4 соединены . параллельно и включены между общим проводом и неинвертирующим входом усилителя 10,.выход усилителя 6 через резистор 7 соединен с его неинвертирующим входам и через резистор 8 с инвертируюмреч входом, инвертирующий вход усилителя 6 через ре1695245 зистор 9 соединен с общим проводом, а неинвертирующий вход усилителя 6 соединен с неинвертирующим входом усилителя

10.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии резистор 13 имет высокое сопротивление. Элемент 2 отриательного сопротивления, подключенный араллельно выводам сейсмоприемника 10 компенсирует влияние шунта: получается ак бы "сейсмоприемиик без шунта".

Для компенсации влияния сопротивле ия шунта преобразователя на частоту автоолебаний должно выполняться условие (R, 1, С вЂ” сопротивление, индуктивность и емкость соответствующих элементов)

Rm = R7 RQ/R8 где Кт, Вз, Rg — значения сопротивлений соответствующих резисторов. Соответственно, возрастает добротность и уменьша""втСя активные потери в сейсмоприемнике.

Элемент 3 эквивалентен последовательно

;в кл ючен н ым отрицател ьн ым индуктивности и сопротивлению, Значение эквивалентной отрицательной индуктивности постоянно и равно по модул,о индуктивности катушки преобразователя, Значение эквивалентного отрицательного сопротивления меняется в зависимости от сопротивления регулируемого резистора (термистора) 13. В начальный момент сопротивление термистора 13 велико и глубина положительной обратной связи превосходит глубину отрицательной обратной связи ОУ 10 (это достигается соответствующим выбором сопротивлений резисторов 11, 12 и 13), При этом малейшее возмущение в системе приводит к появлению автоколебаний с нарастающей ампл«тудой.

По мере нарастания амплитуды колебаний возрастает мощность, рассеиваемая резистором 13, Поскольку термистор 13 выбирается с отрицательным ТКС, то его сопротивление начинает плавно уменьшаться. В результате возрастает глубина отрицательной обратной связи, что, в конечном итоге, приводит к стабилизации действующего, а следовательно, и амплитудного значения сигналов квазигармонических автоколебаний.

Формула изобретения

Устройство для определения собствен-, ной частоты колебаний сейсмоприемников, содержащее частотомер, первый дифферен10 циальный операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с его выходом посредством первого резистора, а инвертирующий вход соединен с его выходом посредством регулируемого резистора

15 и параллельно включенного конденсатора и с общим проводом посредством второго резистора, при этом входом устройства являетСя неинвертирующий вход первого дифференциального операционного усилителя и

20 общий провод, а выход первого дифференциального операционного усилителя соединен с входом частотомера, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, надежности и оперативности устройства, в

25 него введены второй дифференциальный операционный усилитель, третий, четвертый и пятый резисторы и стабилитрон, причем стабилитрон подключен параллельно входу устройства, третий резистор включен

30 между неинвертирующим входом и выходом второго дифференциального операционного усилителя, четвертый резистор включен между инвертирующим входом и выходом второго дифференциального опе35 рационного усилителя, пятый резистор включен между инвертирующим входом второго дифференциального операционного усилителя и общим проводом, неинвертирующий вход второго дифференциального

40 операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального операционного усилителя, причем номиналы третьего, четвертого и пятого резисторов выбраны так, что частное от деле45 ния произведения сопротивлений третьего и пятого резисторов на сопротивление четвертого резистора равно сопротивлению шунтирующего сопротивления сейсмоприемника.

1695245

Г

Составитель Д.Заргарян

Техред М.Моргентал Корректор В, Гирняк

Редактор M.Êåëåìåø

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4160 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5