Емкостной преобразователь для штангового деформометра

 

ьсасою,-;.,:

11 .й М -. т о и и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 5Î4993

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03,73 (21) 1893595/26-25 с присоединением заявки № (51) М. Кл. 6 01V 1/18

Сооета Мииистроо СССР по делам изобретений и от ;оытий (53) УДК 550.834,(088.8) Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 26.05.76 (72) Авторы изобретения

В. А. Ацюковский, В. И. Данилов, А. Ф. Данилова, Е. И. Попов и

И. П. Чернобай

Ордена Ленина институт физики Земли имени О. Ю. шмидта (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ШТАНГОВОГО

ДЕФО РМОМЕТРА

Госудапстееиилй ко .;итет

23 Приоритет

Изобретение относится к области регистрации сейсмических колебаний земной коры с помощью деформометра.

Известен емкостной преобразователь для штангового деформометра, содержащий дифференциальный емкостной датчик, генератор высокой частоты, детектор, усилитель и фильтр.

Недостаток известного емкостного преобразователя состоит в том, что после фильтрации сигналов фильтром верхних частот (ФВЧ) сейсмические сигналы усиливаются усилителем постоянного тока, которому как известно присущ дрейф. Кроме того, фильтр вносит большие фазовые сдвиги.

Целью изобретения является повышение точности измерений сейсмических колебаний земной коры.

Поставленная цель достигается за счет того, что в емкостной преобразователь вводится дополнительный усилитель переменного тока, выполненный операционным, причем неинвертируемый вход его соединен с выходом первого каскада основного усилителя, а инвертируемый вход соединен с выходом фильтра нижних частот.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого емкостного преобразователя.

Дифференциальный емкостной датчик С, образованный пластинами 1, 2, 3, запитывается от генератора 4 высокой частоты (I=100 êãö).

Пластины датчика 1, 3 жестко связаны с землей, пластина 2 соединена с эталоном длины

L. При смещении пластин 1, 3, вызываемом деформацией земли на выходе первого каска5 да усилителя переменного тока с коэффициентом усиления К1 появляется сигнал частотой

f=100 кгц, амплитудой U>, пропорциональной смещению, Наибольшие смещения вызываются приливными, а также другими медленными

10 деформациями. Сейсмические колебания частотой 0, имеют значительно меньшую амплитуду Л U, чем колебания U>. Операционный усилитель (ОУ) 5 управляемый выходным сигналом с детектора через фильтр нижних частот (ФНЧ) 6 позволяет убрать амплитуду U...

При подаче на инвертируемый вход II ОУ положительного «постоянного» напряжения сигнал высокой частоты, поступающий на неинвертируемый вход 1 появляется на выходе

ОУ только при превышении уровня ограничения. Выходной сигнал представляет собой верхушки синусоиды (f 100 кгц), промодулированные сейсмическими колебаниями. ОУ

25 имеет коэффициент усиления Кь Амплитуда сейсмических колебаний на выходе будет

Л U.Кь

Дальнейшее усиление производится усилителем переменного тока на частоте f=100 кгц

30 с коэффициентом усиления К (условно его

Формула изобретения

Составитель В. Вишняков

Техред M. Семенов

Редактор Н. Коляда

Корректор E. Рожкова

Заказ 1122/б Изд. Мв 1214 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 можно назвать вторым каскадом основного усилителя) .

Сигнал с выхода пикового детектора 7 поступает на регистрацию, а также на фильтр нижних частот. ФНЧ пропускает сигналы с 5 частотами от Р=О до Я=O„(cM. чертеж) и не пропускает сейсмических колебаний, Поэтому частотная характеристика для усилителей Кь К2 и детектора будет обратной характеристике ФНЧ, 10

Частотная характеристика в области рабочих сигналов (сейсмических колебаний) формируется за счет демодуляции на ОУ сигналов от приливных волн и медленных деформаций. 15

На чертеже приведена частотная характеристика всего преобразователя. Коэффициент передачи детектора принят равным 1.

Таким образом, в предложенном преобразователе с помощью ОУ, управляемого выход- 20 ным сигналом через ФНЧ, формируется характеристика соответствующая фильтру верхних частот.

Достоинствами такого преобразователя являются отсутствие усилителя постоянного тока, повышение стабильности преобразователя в целом, за счет отрицательной обратной связи, охватывающие основные узлы, уменьшение фазовых сдвигов (они отсутствуют вовсе па частотах полностью подавляемых ФНЧ).

Емкостной преобразователь для штангового деформометра, содержащий дифференциальный емкостной датчик, генератор высокой частоты, усилитель, детектор, фильтр нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений сейсмических колебаний, в него введен операционный усилитель, неинвертируемый вход которого соединен с выходом первого каскада основного усилителя, а инвертируемый вход соединен с выходо и ф ил ьтр а н иж них ч а сто т.