Формирователь опорного сигнала

Формирователь опорного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ СТВУ

CoIo3 CoRoTcKNx

Социалистических

Республик ()873394

-О (б т) Дополнительное к авт. свнй-ву

®)фд, Кд.З (22) Заявлено 131179 (21) 2839739/18-21 с присоединением эеявкм HP— I (23) Прморитет—

Н 03 K 5/00

Гоеуаарствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

О у 1%1681.бюллетень 149 38

Дата опубликования описания 151081 (533 УДК 821. 374. 38 (088.8) (72) Автор мэобретенмя

А.И.Человечков

Институт геофизики Уральского научила„„центра. :, ";

АН СССР / (73) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОПОРНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к электроизмерительной технике диапазонов эвуковык и инфразвуковых частот и может найти применение в качестве onopyoro сигнала в измерительных устройствах, используемых для изучения переходных характеристик четырехполюсников, :а также в устройствах для геоэлектроразведки методами нестационариых по-. лей.

Известны формирователи опорного сигнала в электроразведочных стан+ циях, состоящие из источника опор.ного напряжения в реле, которые применяются для обеспечения гальванической развязки между генераторньве и измерительным устройствами, а также для обеспечения синхронной,работы измерительного устройства.относительно импульсного раэнополярного 2О тока в питающей линии. для этой це« ли опорное прямоугольное напряжение, вырабатываемое в генераторном уст+ ройстве, подается на обмотку реле, обеспечивающего гальваническую развязку и синхронизацию узлов измерительного устройства (1}.

Недостаток этих формирователей состоит в том, что дребезг контактов реле не позволяет осуществлять сках- ЗО ронизацию на высоких частотах, а также ограничивает временной диапазон изучаемых переходных характеристику синхронизация работы узлов изиерительного устройства относительно тока в питающей линии осуществляется с точностью до фавна передача опор- . ного сигнала требует кабельной связи между генераторным и измерительным устройствами.

Наиболее близкии по своей. сущнос-, ти к изобретению является формирователь опорного сигнала, .работающий следующим образом. По питающему кабелю, проходящему внутри кольцевых катушек, протекает ток в виде равнополярных импульсов с паузами. Ток вокруг кабеля создает переменное магнитное поле. В кольцевых катушках наводятся короткие положительные импульсы. Отрицательные импульсы, наведенные в кольцевых катушках, а также колебательные процессы в них устраняются диодами, включенными параллельно кольцевым катушкам. Хольцевые катушки расположены соосно на расстоянии.не менее одного радиуса катушек с целью устранения их взаимного маг- . нитного влияния. Временное положение

1 выходных импулЬсов первой кольцевой

873394 катушки соответствует моментам положительных перепадов тока, а для второй кольцевой катушки — моментам отрицательных перепадов тока (2).

Основным достоинством этого устройства является возможность формирования неискаженного опорного сигна5 ла в широком диапазоне частот.

Недостаток устройства заключается в том, что выбросы в токе, которые возникают в моменты включения тока при работе от источника с высоким внутренним сопротивлением на низкое сопротивление питающей линии, вызы» вают возникновение дополнительных коротких импульсов в кольцевых катушках, которые вызывают ложное срабатывание первого триггера с раздельными входами не в моменты выключения, а в моменты включения тока. Второй триггер с раздельньнии входами срабатывает не в моменты включения, а в 20 моменты выключения тока. В результате импульсы опорного сигнала на-выходе формирователя равны по длительности величине паузы тока, и их временное положение соответствует вре- 95 менному положению паузы.

Цель иЗобретения — устранение формирования ложного опорного сигнала, т.е. повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь опорного сигнала, содержащий питающий кабель, расположенный внутри двух расположенных соосно кольцевых катушек, обмотки которых включены последовательно, два 35 диода, каждый из которых включен параллельно обмотке соответствующей кольцевой катушки, два элемента И, установленные между выходами формирователя прямоугольных напряжений и входами элемента вычитания, введены 40 элемент ИЛИ, элемент задержки, фор.мирователь коротких импульсов и два дополнительных элемента И, входы которых подсоединены к обмоткам кольцевых катушек и выходу формиРователя 45 коротких импульсов, а выходы — ко входам формирователя прямоугольных напряжений, причем элемент ИЛИ входами подключен к обмоткам кольцевых катушек, а выходом через элемент задерж- 5О ки — ко входу формирователя коротких импульсов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит питающий ка бель 1, кольцевые катушки 2 и 3 с обмотками, диоды 4 н 5, элемент ИЛИ 6, элемент задержки 7, формирователь . коротких импульсов 8, дополнительные элементы И 9 и 10, формирователь прямоугольных напряжений 11, Состоя- бО щий их триггера 12, элементов задержки 13 и 14, элементов И 15 и 16 и триггера 17, элементы И 18 н 19, элемент вычитания 20, выходную шину

21 ° 65

Внутри кольцевых катушек 2 и 3, состоящих из соединяющихся частей и расположенных соосно на расстсчнии не менее одного радиуса катушек, проходит питающий кабель 1. Параллельно кольцевым катушкам подключены диоды 4 и 5 ° Элемент ИЛИ 6 входами подключен к кольцевым катушкам

2 и 3, а выходом через элемент эадержки 7 и формирователь коротких импульсов 8 - ко входам элементов И 9 и 10, вторые входы которых подсоединены к кольцевым катушкам 2 и 3. Формирователь прямоугольных напряжений

11 входами подключен к выходам элементов И 9 и 10, а выходами — ко входам элементов И 18 и 19, выходы которых соединены с входами схемы вычитания 20, выход которой подключен к выходной шине 21.

Устройство работает. следующим образом.

По питающему кабелю 1 протекает ток в виде разнополярных импульсов с паузами. Ток создает вокруг кабеля 1 переменное магнитное поле. Talc как скорость изменения магнитного поля велика в моменты резкого изменения тока в питающей линии, то в кольцевых катушках 2 и 3 наводятся короткие положительные импульсы. Диоды 4 и 5 устраняют колебательными процессы, а также отрицательные короткие импульсы в кольцевых катушках 2 и 3. Кольцевые катушки расположены соосио на расстоянии не менее одного радиуса катушек с целью устранения их взаимного магнитного влияния. Временное положение выходной кольцевой катушки 2 соответствует моментам положительных перепадов тока, а для катушки 3 — моментам отрицательных перепадов тока. Для моментов выключения тока как в кольцевой катушке 2, так и в кольцевой катушке 3 наводятся короткие импульсы, но сдвинутые по времени на величину длительности выброса тока.

Выходные импульсы кольцевых катушек 2 и 3 поступают на входы элемента ИЛИ 6, с выхода его их запускают в элемент задержки 7, который выра" батывает положительные импульсы, длительность которых значительно превышает длительность выброса тока.

Следовательно, элемент задержки сРабатывает только на первый импульс момента включения тока и не срабатывает на импульсы, временное положение которых соответствует заднему фронту выброса тока. ВыходнЫе импульсы элемента задержки 7 поступают на формирователь коротких импульсов 8, с выхода которого на входы элементов

И 9 н 10 подаются положительные импульсы, временное положение которых соответствует моменту включения импульса тока. На вторые входы элемен,тов И 9 .и 10 подаются импульсы с коль873394 цевых катушек 2 и З.при совпадении коротких импульсов на входах элементов

И 9 и 10 на выходах элементов воникают которкие импульсы.В выходных импульсных последовательностях элементов

И 9 и 10 о-сутствуют импульсы, временные положения которых соответствуют задним фронтам выбросоь тока.

Выходные импульсы элементов И 9 и

10 поступают на входы схемы формирования прямоугольных напряжений 11 и запускают триггер 12, моменты пере- о броса которого соответствуют момен-. там выключения импульсов тока. Длительность импульса выходного прямоугольного напряжения триггера 12 равна половине периода тока. Перепадами 15 выходного напряжения триггера 12 с раздельными входами запускаются элементы задержки 13 и 14, которые формируют короткие отрицательные прямо-. угольные импульсы. На входы элементов 20

И 15 и 16 поступают выходные напряжения с элементов И 9 и 10, триггера 12 с раздельными входами, элементов задержки 13 и 14. В результате элементами И 15 и 16 выделяются последовательности коротких импульсов, которые подаются на входы триггера 17. Таким образом, триггером 17 Формируется второе прямоугольное напряжение, длительность импульса которого равна половине периода тока, но сдвинутого

iso времени относительно первого прямоугольного напряжения на длительность паузы тока. Выходные напряжения с пряьяюх выходов триггеров 12 17 подаются на входы элемента И 18, а с инверсных выходов — на входы элемента И 19. В результате логического умножения, выполняемого элементами И

l8 и 19, Формируются прямоугольные импульсы, временные положения которых40 соответствуют импульсам тока. Для

Формирования разнополярных импульсов выходные напряжения элементов И 18 и

19 подаются на элемент вычитания 20.

Выходное напряжение элемента вычитания 20 поступает на выходную шину 21.

Таким образом, в предлагаемом устройстве устранена возможность формирования ложного опорного сигнала.

Формула изобретения

Формирователь опорного сигнала, содержащий питающий кабель, расположенный внутри пвух расположенных соосно кольцевых катушек, обмотки которых включены последовательно, два диода, каждый из которых включен параллельно обмотке соответствующей кольцевой катушки, два элемента И, установленные между выходами формиро-. вателя прямоугольных напряжений и входами элемента вычитания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены элемент ИЛИ, элемент задержки, формирователь коротких импульсов и два дополнительных элемента И, входы которых подсоединены к обмоткам коль-. цевых катушек и выходу формирователя коротких импульсов, а выходы — ко входам формирователя прямоугольных напряжений, причем элемент ИЛИ входами подключен к обмоткам кольцевых катушек, а выходом через элемент задержки — ко входу формирователя коротких импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. Л., Недра, 1972, с. 195.

2. Авторское .свидетельство СССР по заявке 9 2695094/18-21, 11.12.78.

873394

Составитель Л.Колосков

Редактор И.Иитровка ТехредЛ.Пекарь Корректор Г.Огар .Заказ 9070/83 Тирам 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Уагород, ул. Проектная, 4