Патент ссср 255369
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ
25 боюз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 12.Ч.1968 (№ 1238720/26-9) Кл. 21ах, 18(08 с присоединением заявки №
Приоритет
МПК Н 03f
УДК 621.375.4 (088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 28.Х.1969. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 16.111.1970
Авторы изобретения
В. И. Ахматов и И. П. Тальянов
Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЧАСТОТНЫХ
ДАТЧИКОВ
Предлагаемое устройство относится к области приборостроения и может быть использовано для усиления сигналов, снимаемых с частотных датчиков (например, струнных, индуктивных, емкостных), работающих в режиме импульсного возбуждения, нашедших широкое .применение в горной промышленности, а также для усиления отраженных сигналов в дефектоскопах, эхолотах и т. п.
Известны электрические схемы для усиления сигналов, снимаемых с датчиков.
Применяемые усилители располагаются либо непосредственно в регистрирующем усгройстве, либо около (внутри) датчика (приемника).
В первом случае при прохождении сигнала от датчика к усилителю на линию связи наводятся помехи и зачастую, особенно при работе с пьезопреобразователями, нагрузка кабеля приводит к резкому затуханию сигнала, что снижает надежность измерения.
Во втором случае для питания усилителя требуется источник питания.
Кроме того, в тех случаях, когда измеряется время между зондирующим (возбуждающим) импульсом и отраженным сигналом, желательно, чтобы усиливались лишь первые периоды отраженного импульса, т. е. чтобы отраженный импульс был коротким.
Цель предлагаемого изобретения заключается в создании устройства, обеспечивающего усиление сигналов, снимаемых с датчиков, работающих в режиме импульсного возбужде ния, не требующего ни дополнительных источников питания, ни дополнительных проводов и позволяющего задавать закон изменения коэффициента усиления усилителя в течение одного импульса (цикла).
10 В предлагаемом устройстве эта цель достигается за счет питания усилителя, располагаемого непосредственно в датчике или около него, от конденсатора, являющегося составной частью устройства, который заряжается
15 в процессе возбуждения датчика.
Устройство может быть установлено в разрыв кабеля, идущего от датчика к регистратору, что позволит увеличить надежность регистрации с ранее изготовленных и установ20 ленных на объекты измерения датчиков.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
При замыкании переключателя 1 на источник питания 2, (последний служит для воз25 буждения датчика и находится в регистрирующей аппаратуре 8) к усилителю 4 подается напряжение возбуждения датчика.
В первый момент за счет проводимости диода 5 происходит только зарядка конденсатоЗ0 ра б. Когда напряжение на конденсаторе б
255369! ! !
1 ! !
L в!
1
Составитель Э. Гилннская
Редактор В. Кузнецов Техред T. П. Курнлко Корректор T. А. Абрамова
Заказ 506/17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва Ж-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 достигнет величины напряжения пробоя переключающего (пробивного) диода 7, последний откроется и к преобразователю датчика 8 (катушка электромагнита, колебательный контур, пьезокристалл) приложится напряжение. После полной зарядки конденсатора все напряжение источника питания падает на преобразователе. При переключении переключателя 1 с источника питания на,вход 9 регистрирующего устройства напряжение на преобразователе резко падает до нуля (происходит возбуждение датчика), переключающий диод 7 закрывается (диод 5 закрыт, а сопротивление 10 ограничивает ток, идущий от конденсатора) и вырабатываемый преобразователем сигнал поступает на базу триода 11, работающего в режиме усиления. Питание триода в этот момент осуществляется от конденсатора б за счет запасенной в нем энергии, а усиленный сигнал снимается с активного делителя на сопротивлениях 10 и 12 и передается на регистратор по проводам.
Варьируя значениями величин емкости конденсатора б и сопротивления 10, можно менять скорость разряда конденсатора б, т. е. менять закон изменения напряжения между эмиттером и коллектором триода, а следовательно, и закон изменения коэффициента усиления усилителя в течение одного цикла.
Последнее обстоятельство позволяет, в случае необходимости, усиливать только первые периоды колебаний, т. е. получать на выходе с устройства короткие импульсы, что очень важно в дефектоскопии и эхолокации.
Изменение коэффициента усиления за счет уменьшения напряжения между эмиттером и
10 коллектором для частотных датчиков отрицательного значения не имеет, так как в этом случае регистрируется частота, а не амплитуда сигнала.
15 Предмет изобретения
Устройство для усиления сигналов частотных датчиков, содержащее преобразователь датчика, усилительный транзистор и источник .возбуждения, отличающийся тем, что, с целью
20 изменения коэффициента усиления в течение цикла измерения и упрощения устройства, преобразователь датчика, подключенный к базе транзистора, соединен с источником возбуждения через пробивной диод, а параллель25 но источнику возбуждения включена цепочка из резистора, зашунтированного диодом, и электролитического конденсатора.
9 ! ! ! ! — г ! ! ! ! ! !
L 1