Устройство для определения коэффициента нелинейных искажений электродинамического сейсмоприемника

Устройство для определения коэффициента нелинейных искажений электродинамического сейсмоприемника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„SU„„3460628 А 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1) 4 С 01 Л 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ9ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 3990867/24-25 (22) 17.12.85 (46) 23.02.89. Бкп. К 7 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной авто" матиэации в нефтяной и химической промышленности (72) Э.M. Бромберг, А. Г. Григорян и В.И.01лимак (53) 550.83 (088,8) (56) Сейсмоприемник электродинамический вертикальный СВ-2 10 Ц.

ТУ 39-857-83. Гос. реестр.

В 3371016, 02.06.83.

Патент СЕ!А М- 4003018, кл. С 01 Л 1/16, опублик. 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

ЭЛЕКТРОДИНАИИЧЕСКОГО СЕЙСИОПРИЕИНИКА, содержащее генератор синусоидального напряжения, выход которого сое- . динен с входом источника тока, а вью. ход последнего подключен к входу режекторного фильтра и одному выводу испытуемого сейсмоприемника, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехо1

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии.

Цель изобретения †. повышение точности и помехоустойчивости. е 1

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства, устойчивости, оно снабжено переключателем на три положения с одним общим выводом, ключом с одним замыкающим контактом, койпаратором синхронным одновибратором, квадратичным преобразователем напряжение — частота, логическим элементом 2И и частотомером, причем одно из положений переключателя соединено с выходом режекторного фильтра, второес его входом, а третье - с общей точкой, к которой также подключен вто- рой вывод испытуемого сейсмоприемника, а общий вывод переключателя подключен к входу квадратичного преобразователя напряжение - частота, выход которого подключен к одному из входов логического элемента 2И, к другому его входу подключен. выход синхронного одновибратора, тактирующий вход которого соединен с выходом компаратора, а управляющий вход через ключ соединен с общей точкой, к входу компаратора подключен выход генератора синусоидального напряжения, выход логического элемента 2И соединен с входом частотомер а.

Устройство состоит из генератора

1 синусоид ального напряжения, компаратора 2, источника 3 тока, управляемого напряжением, испытуемого сейсмоприемника 4, синхронного одновибратора 5, режекторного фильтра

6, логического элемента 2И 7, квадратичного преобразователя 8 напряже- «<

0628 мощью которого он из синусондального преобразуется в прямоугольный сиг" нал той же частоты, поступающий на

5 тактирующий вход синхронного одновибратора 5, При изменении потенциала на управляющем входе последнего, что достигается нажатием ключа 11 на его выходе появляются единичные

1о ворота, длительность которых кратна периоду сигнала Генератора 1.

В первом такте измерения переключатель 10 находится в первом поло>5 женин, и на вход квадратичного преобразователя напряжение - частота поступают высшие гармоники выходного сигнала сейсмоприемника. Функция преобразования квапратичного преобра2о зователя напряжение — частота при подаче на его вход постоянного сигнала имеет вид — КП

2 х У

25 где f х

Е„Т = No T - KU Т (2) 2 о (3) 40 где Т - интервал времени, за который осуществляется измерени е 9

N u N — количество импульсов на

Х о выходе преобразователя за интервал времени Т соответственно при наличии и отсутствии входного сигна50 9

U - среднеквадратическое значение напряжения входного сигнала.

Ъ

Интервал времени Т формируется, 5 как указано выше, синхронным одновибратором 5 в виде единичных ворот, дающих разрешение на прохождение пачек импульсов через логический элемент 2И 7.

3 146 ние — частота частотомера 9, пере"х ключателя 10 на три положения с одним общим выводом и.ключа 11 с одним замыкающим контактом.

Генератор 1 соединен с источнИком

3 тока, выход которого подключен к входу режекторного фильтра 6 и одному выводу испытуемого сейсмоприемннка 4, первое положение переключателя 10 соединено с выходом режекторного фильтра, второе - с его входом, а третье — с общей точкой, куда также подключен второй вывод испытуемого сейсмоприемника 4, а общий вывод переключателя 10 подклю" чен к входу квадратичного преобразователя 8 напряжение -частота, выход которого подключен к одному из входов логического элемента 2И ?, к другому его входу подключен выход синхронного одновибратора 5,тактирующий вход которого соединен с выхо" ° дом компаратора 2, а управляющий вход — через ключ 11 соединен с общей точкой, g входу комнаратора 2 подключен выход генератора I синусоидального напряжения, выход логи" ческого элемента 2И 7 соединен с входом частотомера 9. При этом в качестве квадратичного преобразователя 8 напряжение — частота можно использовать известные из цифровой измерительной техники преобразователи.

Режекторный фильтр должен обладать высокой добротностью, более

100, что достигается применением биквадратных: фильтров.

Процесс измерения происходит в три такта, каждый из которых Осуществляется по нажатию ключа 11, Выходно напряжение генератора 1 преобразуется источником 3 тока, управляемого напряжением, в гармонический токовый сигнал, возбуждающий испытуемый сейсмоприемник 4. Выходной сигнал сейсмоприемника 4 поступает на вход режекторного фильтра 6, настроенного на частоту генератора 1 и на . второе положение переключателя 10.

Сигнал на выходе режекторного фильтра 6 представляет собой выходной сигнал сейсмоприемиика 4 без основной гармоники, т.е. высшие гармоники, обусловленные нелинейностью испытуемого сейсмоприемника. Выходной сигнал генератора 1 поступает также на вход компаратора 2, с повыходная частота преобраз Оват еля ф

f — выходная частота преобрао

3 ов ат ел я при О т сут ствии входного сиГнала9

U — напряжение входного сигнал а 4

К вЂ” коэффициент преобразования.

В случае переменного входного сигнала его функцию преобразования можЗБ но переписать в виде

Таким образом, в первом такте измерения, после нажатия ключа 11, на выходе логического элемента

2И 7 появляется пачка иэ N импуль1 сов, причем

N N,. (6) !

460628 6 пульсов в пачке на выходе логического элемента 2И 7 равно

N =--N - -K U а 1 2 ) (4) где Б — среднеквадратическое значение напряжения высших гармоник выходного сигнала сей смо приемника.

Яо втором такте измерения переключатель 10 переводится во второе положение, при этом на вход квадратичного преобразователя напряжениечастота поступает выходной сигнал сейсмоприемника. После нажатия ключа

11 на выходе логического элемента

2И 7 появляется пачка из N импульсов, причем

N K U » где U« — среднеквадратическое значение напряжения выходного сигнала сейсмоприемника, включающего как первую, так и высшие г армоники.

В третьем такте измерения переключатель 10 переводится в третье положение, и вход квадратичного преобразователя 8 напряжение — частота оказывается соединенным с общей точкой.

После нажатия ключа 11 число N имВ каждом такте измерения число импульсов .в пачках N<, М, N> просчитывается частотомером 9, работающим в режиме счета импульсов.

В случае, когда коэффициент нелинейных искажений « 10_#_ что имеет место для всех сейсмолриемников, коэффициент нелинейных искажений можно определить, как отношение среднеквадратического напряжения высших гармоник к среднеквадратическому напряжению всего сигнала.

Таким обр аз ом, коэффициент К „не20 линейных искажений сейсмолриемника легко определяется ло трем полученным результатам (N» М,, 11.,) измерения (7)

Как видно иэ выражения (7), коэффициент целине."-<ных искажений не зависит от медленных (временных, температурных и др.) дрейфов амплитуды генератора синусоидального напряжения, коэффициента лреобраэования источника тока, управляемого напряжением, и коэффициента преобразова35 ния измерительного канала, т,е, квадратичного преобр аз ователя напряжение — ч ас тот а.

1460б28

Составитель Д. Заргарян

Техред Л.Сердюкова

Корректор М.Лемчик

Pедактор А. Коэориз

3 аказ 536/51 Тираж 4бб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

3i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

» «» «»

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10)