SU894648A1 - Измерительное устройство дл геоэлектроразведки - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

t

Измерительное устройство дл  геоэлектроразведки предназначено дл  поиска пол ризующихс  объектов методом вызванной пол ризации на переменном токе низкой частоты.

Известно устройство дл  амплитудных и фазовых измерений, содержащее высокочастотный генератор,блок кодировани , блок накоплени  результата , регистры предыдущего и последующего слоев, блок сравнени ,регистры задаваемой ошибки и задаваемого числа совпадений. Это устройство позвол ет исключить неповтор ющиес  отсчеты 1.

Недостатком устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость при работе с избирательными усилител ми из-за длительных переходных процессов в избирательных усилител х.Кроме того, это устройство выполнено так, что если на его вход поступают правильные отсчеты не подр д, а, например, через один, то все отсчеты не пропускаютс , и наоборот,два одинаковых следующих один за другим неправильных отсчета пропускаютс .

Известны также измерительные устройства дл  геозлектроразведки.

содержащие входное устройство,иэ.бирательные усилители, формирователи, фазометрическое устройство и устройство индикации. Эти устройства позвол ют производить фазовые и амплитудные измерени  на переменном токе

Недостатком данных устройств  вл етс  низка  помехоустойчивость

10 при воздействии нестационарных помех.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  измерительна  установка, содержаща  входное устройство, изг бирательные усилители, фазометричесts кое устройство, блок индикации и осредн ющий счетчик. Измерительна  установка станции ИНФКЗ-ВП имеет повьииенную помехоустойчивость при воздействии стационарных помех, так

20 как в этом устройстве определение фазового сдвига производитс  не за один, а за несколько периодов изме р емого сигнала, причем чило периодов осреднени  устанавливаетс  опе25 раторомСз.

Недостатком данного измерительного устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость при воздействии нестационарных помех. После воздействи  нестационарной помехи в избирательных усилител х начинаютс  переходные процессы, длительность которых определ ете, добротностью H36HpaTo. усилителей и параметрами помехи. Do врем  переходных процессов в блок индикации измерительного устройства поступает неверна  информаци , котора  про вл етс  в виде разбросов между отдельными отсчетами. Уменьшение длительности переходных процессов путем снижени  добротности избирательных усилителей приводит к уменьшению точности измерений из-за проникновени  в выдел емьзй сигнад мешающих частот.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в известное устройство, состо щее из входного блока, избирательных усилителей; выходы которых подключены ко входа.м форг4ирователей, выходы которых соединены с входами фазометрического устройства, выход которого подключен к входу блока индикации , вводитс  блок нелинейной фильтрации, вход которого подключен к В1ЛХОДУ входного блока, а выход блока нелинейной фильтрации соединен со входами избирательн- илителей.

Блок нелинейной фильтрации систокт из блока квантовани , блока разности , четырех групп,ключей, блока пам ти,, дешифратора, счетчика, генератора тактовых импульсов, схемы сраанеки , блока осреднени  и блока согласовани , причем информационный вход блока квантовани   вл етс  входом блока нелиг-гейной фильтрации и соединен с выходом входного блока, а выход блока квантовани  подключен информационным входам ключей второй группы и к первому входу блока разности , выкод которого соединен с первым входом схемы сравнени  и информационншш входами ключей третьей группы,, выходы которых подключены к соответствую  ,им входам блока осреднени , выходы которого соединены с информационными входами ключей четвертой группы, выходы последних объединены и подключены ко второму входу схемы сравнени , выход которой соединен С одним из входов дешифратора , остальные входы дешифратора соединены с вькодами счетчика,вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и управл ющему входу блока квантовани , а выходы дешифратора соединены с управл ющими входами ключей первой,второй, третьей и четвертой групп, причем выходы ключей второй группы подключены к входам блока пам ти, выходы которого соединены с информационными входат и ключей первой группы, подключенных своими выходами ко второму входу блока разности и входУ блок согласовани , выход которого  вл етс  выходом блока нелинейной фильтрации и соединен со входами избирательных усилителей.

На чертеже дана блок-схема устройства .

Устройство содержит входной блок 1, выход которого соединен с входом блока 2 нелинейной фильтрации, а выход блока 2 нелинейной фильтрации соединен с входами избирательных услителей 3 и 4, выходы которых соединены со входами формирователей 5 и выходы которых соединены со входами фазометрического устройства 7, выход которого соединен с входом блока 8 индикации. Блок нелинейной фильтрации содержит блок 9 квантовани , информационный вход которого  вл етс  входом блока нелинейной фильтрации и соединен с выходом вхоного блока, а выход блока 9 квантовани  подключен к информационным входам ключей 10 второй группы и к первому входу блока 11 разности,выход которого соединен с первым входом схемы 12 сравнени  и с информационными входами ключей 13 третьей группы, выходы которых подключены к соответствующим входам блока 14 осреднени . Выходы блока осреднени  соединены с информационными входами ключей 15 четвертой группы, выходы которых объединены и подключены к второму входу схег/и сравнени , выход которой соединен с одним из входов дешифратора 16. Остальные входы дешифратора соединены с выходами счетчика 17, вход которого подключен к выходу генератора 18 тактовых импульсов и управл ющему входу блока квантовани . Группа выходов дешифратора соединена с объединенными между собой управл ющими входами ключей 19 первой, 13 третьей и 15 четвертой групп,Втора  группа выходов дешифратора соединена с управл ющими входами ключей второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 20 пам ти. Выходы блока 20 пам ти соединены с информационными Входами ключей первой группы. Выходы ключей первой группы соединены со вторым входом блока разности и с входом блока 21 согласовани , выход которого  вл етс  выходом блока нелинейной фильтрации и соединен с входами избирательных усилителей.

Claims (3)

1. Входной блок 1 служит дл  согласовани  входного сигнала с остальными блоками схемы и может содержат аттенюатор и предусилитель.Блок 9 квантовани  служит дл  квантовани  сигнала по времени. Он тактируетс  генератором тактовых импульсов.Блок квантовани  выдает среднее значение напр жени  за один такт преобразовани . В случае выполнени  блоков 1021 на основе цифровых элементов блок 9 квантовани  должен содержать аналого-цифровой преобразователь. Блок 20 пам ти служит дл  запоминани  отсчетов, поступающих с бло ка 9 квантовани . Блок 11 разности служит дл  получени  модул  разност между отсчетами, поступающими с блока 9 квантовани  и первой группы ключей 19. Схема 12 сравнени  служит дл  сравнени  сигналов, поступающих на ее входы. При поступлении сигнала с блока 11 разности, большего по уровню на заранее заданную величину чем сигнал, поступающий с блока 14 осреднени , схема 12 сравнени  должна вырабатывать запрещающий сиг нал. Блок осреднени  служит дл  осред нени  сигналов, поступающих с блока 11 разности. Блок 21 согласовани  служит дл  преобразовани  кода в аналоговый сигнал. В случае исполнени  блоков 9-15 и 19, 20 на основе аналоговых элементов, блок 21 не нужен. Измерительное устройство дл  гео электроразведки работает следующим образом. Входной сигнал во входном блоке 1 нормируетс  по амплитуде и поступает в блок квантовани , где квантуетс  по времени. Шаг квантовани  определ етс  требуемой точностью и задаетс  генератором 18 тактовых импульсов. Количество дискретных отсчетов за один пеоиод измер емого сигнала равно N -, где Т - перио измер емого сигнала. At - шаг кван товани . Дискретные отсчеты, пропорциональные среднему за врем  д1 значен входного сигнала, поступают на инфо мационные входы ключей 10 второй группы и на вход блока 11 разности При поступлении каждого нового отсчета с блока 9 квантовани  одновременно с помощью ключей 19 первой группы, управл емых счетчиком 17 через дешифратор 16, опраыиваетс нова   чейка блока 20 пам ти (количество  чеек равно N) и на второй вход блока 11 разности поступает но вый отсчет с блока 20 пам ти. Если отсчеты, записанные в блоке 20 пам ти , оказываютс  отличающимис  от отсчетов, поступакнцих из блока 9 квантовани  (так может оказатьнапример . начале измерений ) , то модуль разности на выходе блока разности может оказать с  больше, чем величина уставки, заданна  в схеме 12 сравнени .Модуль разности поступает на первый вход схемы 12 сравнени  и через ключи 13 третьей группы - на вход  чейки блока 14 осреднени ,где вычисл етс  среднее значение между отсчетами, полученными за предыдущий период (в нашем примере они равны -нулю) и вновь поступившими. Выходной сигнал  чеек блока 14 осреднени  через соответствующие ключи 15 четвертой группы поступает на второй вход схемы 12 сравнени . Если разница между модулем разности и сигналом на выходе блока 14 осреднени  оказываетс  больше величины заранее заданного порога в схеме 12 сравнени , то на выходе схемы 12 сравнени  по вл етс  запрещающий сигнал, который поступает на вход дешифратора 16. При этом дешифратор 16 не вырабатывает сигналу , открывающие ключи 10 второй группы и отсчеты, записанные в  чейках блока 20 пам ти, не мен  ютс . С каждым новым-периодом входного сигнала увеличиваетс  выходной сигнал  чеек блока 14 осреднени . После трех-четырех периодов он становитс  сравнимым с модулем разности, и на выходе схемы 12 сравнени  исчезает запрешающий сигнал. После этого в конце такта квантовани  на соответствующем данному отсчету выходе дешифратора 16 по вл етс  отпирающий сигнал и поступивший с блока 9 квантовани  отсчет записываетс  в  чейку блока 20 пам ти. Таким образом, в  чейках блока 20 пам ти будут записаны дискретные отсчеты дл  всего периода измер емого сигнала. Если нестационарна  помеха отсутствует , то каждый отсчет последующих периодов входного сигнала близок по величине соответствующему отсчету, записанному в  чейке блока 20 пам - j ти и на выходе блока 11 разности будет сигнал, близкий к нулю. (Величина этого сигнала определ етс  флуктуационной помехой и шумами схем) На выходе  чеек блока 14 осреднени  (эти  чейки опрашиваютс  одновременно с  чейками блока 20 пам ти счетчиком 17 через дешифратор 16) выходной сигнал уменьшаетс  и через 3-4 периода становитс  близким к величине модул  разности. Так удаетс  в моменты отсутстви  помехи в  чейке блока 20 пам ти записать отсчеты , представл ющие с достаточной точностью измер емый сигнал и подготовить к приходу помехи  чейки блока 14 осреднени . В случае прихода нестационарной помехи отсчеты , поступающие с входного блока, резко отличаютс  от отсчетов, записанных в предыдущий период, которые поступают с блока 20 пам ти. На выходе блока 11 разности по вл етс  сигнал, величина которого равна амплитуде нестационарной помехи и схема 12 сравнени  формирует запрещающий сигнал, В этом случае на выходе дешифратора 16 не образуютс  управл ющие сигналы, служащие дл  отпирани  ключей 10 второй группы,т.е отсчеты, содержащие помеху, поступившие с блока 9 квантовани ,не будут записаны в  чейки блоха 20 пам  ти н в этих  чейках остаютс  предыцущне отсчеты. Поскольку на выходы избирательных усилителей 3 и 4 отсчеты поступают не с входного блока 1, а с блока 20 пам ти, то через влок согласовани  на вход избирател ных усилителей нестационарна  помеxii поступать не будет. Так осуществл етс  фильтраци  нестационарной помехи и устран ютс  длительные переходные процессы в избирательных усилител х,обусловленные нестационарной помехой. Дальнейша  обработка сигнала производитс  как в известных устройствах. Выходной сигнал с выхода избирательных усилителей 3 и 4 поступает на входы формирователей 5 и 6, выходы которых соединены с входом фазометрического устройства 7 (количество избиратель ных усилителей может быть и другим, например, дл  трехчастотных измерений нужно применить три избирательных усилител ). С выхода фазометрического устройства 7 информаци  поступает на блок 8 индикации. В предлагаемом измерительном уст ройстве дл  геоэлектроразведки осуществл етс  нелинейна  фильтраци  входного сигнала, что позвол ет уменьшись Или полностью устранить (в зависимости от параметров помехи вли ние нестационарных помех. Формула изобретени  1. Измерительное устройство дл  геоэлектроразведки, содержащее вход вой блок, избирательные усилители, BHXojEtH котоЕжлх подключены к входам формирователей, выходы формирователей соединены с входами фазометричес KOfo устройства, выход которого подключей к входу блока индика1хии,о тличающеес  тем, что, с целью повьЕиени  помехоустойчивости,в Hetxj введен блок нелинейной фильтрации , включенный между входным устройсувом и избирательными усилител ми . 2. Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что блок нелинейной фильтрации содержит блок квантовани , блок разности,четыре группы ключей, блок пам ти, дешифратор , счетчик, генератор тактовых импульсов, схему сравнени , блок осреднени  и блок согласовани , причем информационный вход блока квантовани   вл етс  входом блока нелинейной фильтрации и соединен с выходом входного блока, а выход блока квантовани  подключен к информационным входам ключей второй группы и к первому входу блока разности , выход которого соединен с первым входом схемы сравнени  и с информационными входами ключей третьей группы, выходы которых подключены к соответствунвдим входам блока осреднени , выходы которого соединены с информационными входами ключей четвертой группы, выходы последних объединены и подключены ко второму входу схемы сравнени , выход которой соединен с одним из входов дешифратора, остальные входы дешифратора соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и управл ющему входу блока квантовани , а выходы дешифратора соединены с управл ющими входами ключей первой, второй, третьей и четвертой групп, причем выходы ключей второй группы подключены к входам блока пам ти, выходы которого соединены с информационными входами ключей первой группы, подключенных своими выходами ко второму входу блока разности и входу блока согласовани , выход которого  вл етс  выходом блока нелинейной фильтрации и соединен со входами избирательных усилителей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 646292, кл. G 01 V 3/06, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2703183/18-25,1978.
3. 3.Куликов А.В. и др. Фазовые измерени  в методе ВП на переменном токе. Алма-Ата, 1975, с. 55-59 (прототип).