Всесоюзная
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бони Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24.I II.1970 (№ 14182)5/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
М. Кл. G Olv 3f14
Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 25.XII.1972. Бюллетень № 4 за 1973
Дата опубликования описания IЗ.II.1973
УДК 550.838 (088.8) Авторы изобретения
С. Н. Брискин, С. С. Вандер, Ю. Д. Долинский, К. К, Поляков и Л; Ш. Кузнецов
Особое конструкторское бюро Министерства геологии СССР
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЫХОДНОЙ
ИНФОРМАЦИИ ДАТЧИКА ЯДЕРНО-ПРЕЦЕССИОННОГО
МАГНИТОМЕТРА В ЦИФРОВОЙ КОД
Изобретение относится к области гофизичесI Известны ядерно-прецессионные магнитометры с электронными счетчиками, работающие по принципу счета числа периодов эталонной частоты за время протекания определенного количества периодов ядерной прецессии, содержащие генератор эталонной частоты, схему совпадений, счетчики и регистр. Один из счетчиков пересчитывает заданное число периодов ядерной прецессии и формирует временной интервал, в течение которого частота эталонного генератора проходит через схему совпадений на другой счетчик. По окончании этого временного интервала цифровой код с последнего счетчика переписывается в выходной регистр. Число, зафиксированное на этом регистре, является цифровым кодом длительности периода ядерной прецессии. Для получения выходного результата в единицах напряженности магнитного поля, т. е. в значениях, обратно пропорциональных длительности периода ядерной прецессии, используют известные делительные устройства, содержащие сумматор, регистры сдвига, схемы сравнения и регистры для хранения результатов промежуточных операций, Однако известные делительные устройства громоздки и сложны. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устройства для преобразования выходной информации датчика ядернопрецессионного магнитометра в цифровой код. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве счетчик периодов эталонной часто10 ты выполнен реверсивным и соединен со счетчиком периодов ядерной прецессии и со схемой совпадений через коммутатор. Знаковый разряд реверсивного счетчика соединен с выходным регистром, второй вход которого подклю15 чен к коммутатору. С помощью реверсивного счетчика и коммутатора реализуют известный метод деления без восстановления остатка, причем делитель нс хранится, а заводится в реверсивный счет20 чик благодаря многократному повторению процесса измерения длительности определенного числа периодов ядерной прецессии. Блок-схема устройства преобразования приведена на чертеже. 25 Схема 1 совпадений соединена с генератором 2 эталонной частоты и со счетчиком ) периодов ядерной прецессии, вход которого соединен с выходом ядерно-прецессионного магниточувствительного датчика (МЧД). Схе30 ма совпадений и счетчик числа периодов ядер36395(5 Зо 60 ной прецессии соединены с входами коммутатора 4, одна группа выходов которого соединена со счетными входами первых i разрядов реверсивного счетчика 5, вторая группа выходов — с группой входов выходного регистра 6, соединенного также со знаковым разрядом реверсивного счетчика 5. Работает устройство преобразования следующим образом. Во время каждого цикла работы ядернопрецессионного магнитометра осуществляются поляризация рабочего вещества датчика и преобразование частоты ядерной прецессии, причем преобразование частоты осуществляется в пределах одного цикла. Процесс преобразования частоты начинается с установки счетчиков в начальное состояние. Счетчик 8 периодов ядерной прецессии устанавливается в нулевое состояние, а в реверсивный счетчик 5 записывается определенное число. Это число зависит от коэффициента пропорциональности между величиной магнитного поля и частотой ядерной прецессии, от заданного числа периодов ядерной прецессии, в течение которого подсчитывается число периодов эталонной частоты, и от эталонной частоты. Знаковый разряд реверсивного счетчика 5 устанавливается в нулевое состояние. Устройство преобразования работает отдельными тактами, за время каждого из которых определяется одна цифра результата. В каждом такте счетчик 8 пересчитывает заданное число периодов ядерной прецессии и формирует временной интервал, равный длительности заданного числа периодов ядерной прецессии, С выхода счетчика 8 на схему 1 совпадений поступает разрешающий сигнал, и импульсы от генератора эталонной частоты проходят через схему совпадений на коммутатор 4 и далее на вход старшего (i-ro) из группы младших разрядов реверсивного счетчика 5. Включение реверсивного счетчика 5 на сложение или вычитание определяется состоянием знакового разряда (3H) этого счетчика. При нулевом состоянии знакового разряда счетчик 5 работает на вычитание, а при единичном — на сложение. Так как перед началом преобразования знаковый разряд реверсивного счетчика 5 установлен в нулевое состояние, то в первом такте из числа, записанного перед началом преобразования, вычитается число импульсов генератора эталонной частоты, пришедшее за время заданного числа периодов ядерной прецессии. После окончания вычитания через коммутатор 4 в старший разряд выходного регистра 6 заносится единица, если знаковый разряд реверсивного счетчика 5 находится в нулевом состоянии, и нуль, если в единичном состоянии. Перед началом следующего такта выход коммутатора 4 подключается к счетному входу следующего младшего (i — 1) -го разряда реверсивного счетчика 5, причем реверсивный счетчик включается на сложение или вычитание, как описано выше. Во втором н в последующих тактах из числа, оставшегося в реверсивном счетчике после предыдущего такта, вычитается или к нему добавляется число импульсов генератора эталонной частоты за время прохождения заданного числа периодов ядерной прецессии; по окончании вычитания или сложения в соседний со старшим и в последуюц1ие младшие разряды выходного регистра 6 записывается нуль или единица в зависимости от состояния знакового разряда реверсивного счетчика 5. Перед началом ка:кдого такта выход коммутатора 4 подключается к счетному входу следующего младшего разряда реверсивного счетчика 5. После определения состояния самого младшего разряда выходного регистра 6 процесс преобразования частоты ядерной прецессии заканчивается. Описанная последовательность операций, включающая сдвиг делителя перед вычитанием (сложением), изменение вида операции (вычитание или сложение) и определение цифры результата в зависимости от знака результата операции в данном такте, представляет собой алгоритм деления без восстановления остатка. Использование для реализации этого метода деления реверсивного счетчика и коммутатора и представленис делителя в числоимпульсном коде позволяет построить простое и надежное устройство преобразования выходной информации датчика ядерно-прецессионного мап|итометра в цифровой код. Выходной результат пропорционален величине напряженности поля. Предмет изобретения Устройство для преобразования выходной информации датчика ядерно-прецессионного магнитометра в цифровой код, содержащее счетчик периодов ядерной прецессии, генератор эталонной частоты, схему совпадений, соединенную со счетчиком периодов ядерной прецессии и с генератором эталонной частоты, счетчик периодов эталонной частоты и выходной регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, счетчик периодов эталонной частоты выполнен реверсивным и соединен со счетчиком периодов ядерной прецессии и со схемой совпадений через коммутатор, который подключен к выходному регистру, соединенному со знаковым разрядом реверсивного счетчика. Редактор И. Орлова Составитель E. Вишняков Техред Л .Богданова Корректоры: А. Николаева и Л, Корогод Заказ 550/17 Изд. № 1039 Тираж 404 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
