Цифровой магнитовариационный преобразователь

 

Союз Советския

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i»989506 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1.90681 (21) 3302883/18-25 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 15.0183. Бюллетень М2 2

Р М К з

G 01 V 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

1Щ УДК 550.838. .08(088 ° 8) Дата опубликования описания 150183 (72} Автор изобретения

В.И. Одинцов

{71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро физического приборостроения AH СССР (54) ЦИФРОВОЙ МАГНИТОВАРИАЦИОННЦЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

И эобре те ние от нос итс я к геофизической разведке с использованием маг нитного поля Земли (МПЗ) .

Известны приборы для исследования вариаций МПЗ вЂ” магнитостатические вариометры, содержащие магнит с зеркальцем, подвешенный на кварцевых растяж» ках, осветитель, усилитель, катушку обратной связи, аналого-цифровой преобразователь (1) .

Известные приборы облада1от недостаточной точностью.

Известен также цифровой преобразователь вариаций геомагнитного поля, содержащий магниточувствительный вари- 15 ометр с фотопреобразователем и катушкой обратной связи, генератор тактовых импульсов с формирователем време ни счета и счетчиком импульсов, источник эталонного тока с переключателем тока. Принцип действия аналого-цифрового преобразователя основан на формировании цифрового отсчета вариации

МПЗ в момент равенства измеряемого поля и заданного, который фиксируется 25 фотопреобраэователем (21.

Недостатком известного устройства является низкая помехозащищенность от импульсных помех, промышленных помех при их совпадении с моментом формирования цифрового отсчета.

Цель изобретения — увеличение помехозащищенность путем уменьшения влияния помех промышленной частоты и импульсных помех на результат преобразования.

Указанная цель достигается тем, что цифровой магнитовариационный преобразователь, содержащий магниточувствительный вариометр с фотопреобразователем и катушкой обратной связи, генератор тактовых импульсов, формирователь времени счета, счетчик импульсов, источник эталонного тока и переключатель тока, дополнительно содержит усилитель тока, конденсатор, компаратор, тактирующее устройство, катушку компенсации и схему синхронизации, при этом выход фотопреобраэователя соединен со входом усилителя тока, выход которого через конденсатор соединен с катушкой обратной связи и через компаратор соединен с .первым входом тактирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход тактирующего устройства соединен со счетным входом счетчика импульсов, стробирующий вход которого через

989506

Цифровой магнитовариационный пре- образователь содержит магниточувстви" тельный вариометр 1 с фотоп реобра эо- 5 вателем 2 и катушкой обратной связи

3, соединенный через конденсатор 4 с выходом усилителя тока 5, вход которого соединен с выходом фотопреобразователя 2, к выходу усилителя тока

5-через кампаратор б подклкяен первый вход тактирующего устройства 7, второй выход которого соединен с управляющим входом переклкяателя тока

8, включенного между выходом источника эталонного тока 9 и катушкой ком- 2 пенсации 10 магниточувствительного вариометра 1, второй вход тактирующего устройства 7 связан с выходом генератора тактовых импульсов 11, а первый выход соединен .со счетным входом Зо счетчика 12, стробирующий вход которого через формироватепь времени счета 13 связан с выходом генератора тактовых импульсов 11, синхрониэирующие входы генератора тактовых импульсов 35

11 и формирователя времени счета 13 подключены к выходу схемы синхронизации 14.

Устройство работает следукщий образом. 40

Под действием вариации МПЗ магнит вариометра 1 поворачивается на некоторый угол, что вызывает пропорциональное изменение тока фотопреобразователя 2, которое усиливается усилителем тока 5 и через конденсатор 4 подается в катушку обратной связи 3.

Индукция магнитного поля в катушке обратной связи .равна по величине и противоположно направлена индукции i магнитного поля вариации. Ток, протекающий через катушку обратной связи

3, заряжает конденсатор 4. Напряжение на конденсаторе 4 пропорционально среднему значению индукции магнитного поля эа время интегрирования. При достижении напряжения на конденсаторе 4 порогового значения компаратора б потенциал с выхода компаратора б поступает на первый вход тактирующего устройства 7, на вход синхронизации которого поступают тактовые импульсы генератора ll c помощью которых тактирующее устройство 7 переводится в состояние, при котором через переключатель тока 8 к катушке компенсации 65

Формула изобререния источник эталонного тока и переклкяатель тока, о т лич ающ.и йс я тем, что, с целью увеличения помехоэащищенности, он дополнительно содержит усилитель тока, конденсатор, компаратор, тактирукшее устройство, катушку компенсации и схему синхронизации, при этом выход фотопреобраэователя соединен со входом усилителя тока, выход которого через конденсатор соединен с катушкой обратной связи и через компаратор соединен с первым входом тактирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход тактирующего устройства соеформирователь времени счета соединен с выходом генератора тактовых импульсов; выход источника эталонного тока через переключатель тока, управляемый сигналами со второго выхода тактирующего устройства, соединен с катушкой 5

Компенсации; выход смены синхронизации соединен со входами синхронизации генератора тактовых импульсов и формирователя времени счета.

На чертеже представлена функциона- 10 льная схема устройства.

10 подключается источник эталонного тока 9 в течение одного периода тактовой частоты. Ток источника эталонного тока 9 создает в объеме магниточувствительного вариометра 1 магнитное поле, направленное противоположно измеряемому полю, в результате величина тока катушки обратной связи 3 изменяется, напряжение на конденсаторе

4 уменьшается до значения, меньшего величины порога срабатывания компаратора б. После окончания импульса эталонного тока величина тока обратной связи определяет интервал времени, в течение которого тактовые импульсы не проходят через тактирующее устройство 7. Ц установившемся режиме процесс заряда-разряда конденсатора 4 повторяется, на выходе тактирующего устройства 7 формируется последовательность импульсов, которая поступает на вход счетчика импульсов 12 эа время счета, задаваемое формирователем времени счета 13. Погрешность преобра. зования определяется нестабильностью источника эталонного тока 9 и погрешностями, связанными с катушкой компенсации 10. Схема синхронизации 14 осуществляет взаимную синхронизацию частоты генератора тактовых импульсов

11 с частотой питающей сети для исключения влияния помехи промышленной частоты путем ее интегрирования.

Предложенное устройство позволяет повысить помехозащищенность преобразования благодаря исклкяению влияния параметров элементов преобразователя, нестабильности частоты генератора тактовых импульсов. Устройство наиболее эффективно при обработке вариаций МПЗ, усредненных эа период 1-2,5 мин.

Цифровой магнитовариационный преобразователь, содержащий магниточувствительный вариометр с фотопреобразователем и катушкой обратной связи, генератор тактовых импульсов, формирователь времени счета, счетчик импульсов, 989506 сов та.

Составитель В. Попадько

Техред Т. Иаточка Еорректор Е. Рошко

Редактор К. Волощук

Тираж 708 Подпис ное

BHHHGH Государственного комитета -СССР по делам изобретений н открытий

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

Эакаэ 11120/66

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дннен со счетно входом счетчика импульсов, стробируЮщий вход которого через формирователь времени счета соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход источника эталонного тока-через переключатель тока, уп равляемый сигналами со второго выхо-, да тактирующего устройства, соединен с катушкой компенсации, выход схемы синхронизации соединен со входами синхронизации генератора тактовых ммпуль- 0 и Формирователя времени счеИсточники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.В., Щелкин A.Ï. Магнитометрические прибо ры, преобразователи, установки. И., Энергий, 1973, с. -18.

2. Авторское свидетельство СССР

9575663,кл.G 01 Ч .3/ОО,G 01 J 1/00, 1977 (прототип) .