SU1269090A2 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа дл  измерени  временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследовани х поглощаклцих и фильтрующих свойств горных пород, пересекаег ых буровой скважиной , и  вл етс  дополнительным изобретением к авт. св. У 619894. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности измерени . Дл  достижени  цели в измеритель временных интервалов введен управл емый электронный йлюч 9. Измеритель также содержит управл емые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 посто нного тока, запоминающий конденсатор 6, усилитель 7 посто нного тока, формирователь 10 коммутирующих импульсов, генератор 11 пилообразного напр жени , компаратор 12, элемент 13 совпадени . Данный измеритель временных интервалов позвол ет исключить нестабильность нулевого уровн , что ведет к повышению точности в 2-3 раза, а в диапазоне изме (Л рени  1:3 шкалы (дл  малых интерваС лов) точность возрастает в 10 раз. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

/+

0 BuioiHat liiufta

ГО

Изобретение относитс  к радиоизмерени м , может быть .использовано в аппаратуре акустического каротажа дл  измерени  временных параметров импульсного акустического сигнала при геофизических исследовани х поглощающих и фильтрирующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной , и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 619894. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет исключени  нестабильности нулевого уровн  измерител . Дополнительное введение третьего управл емого электронного ключа,, который подключает цепь питани  генератора пилообразного напр жени  только лишь во врем  действи  на вход измерител  временных интервалов измер емых импульсов, дает возможность исключить начальное напр жение послед|него , которое вли ет на конечный результат измерени  и тем самым повышает точность измерени  временных интервалов . На фиг„1 представлена функциональна  схема измерител ; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Измеритель временных интервалов содержит входную шину 1, управл емые электронные ключи 2 и 3, генератор 4 посто нного тока, шину 5 земл , запоминающий конденсатор 6, усилитель 7 посто нного тока, шину 8 питани , третий управл емый электронный ключ 9, формирователь 10 коммутирующих импульсов , генератор 11 пилообразного напр жени , компаратор 12, элемент 13 совпадени  и выходную шину 14 измерител , а генератор 11 пилообразного напр жени  содержит резистор 15, усилитель 16 посто нного тока с большим входным сопротивлением и конденсатором 17 в цепи отрицательной обратной св зи и управл емый электронный ключ 18, Входна  шина 1 измерител  временных интервалов соединена с управл емым входом первого управл емого элек тронного ключа 2 и с входом формировател  10 комьгутирующих импульсов, разнопол рные выходы генератора 4 по сто нного тока соединены через первы входы управл емых электронных ключей 2 и 3 с шиной земл  5, а выходы последних соединены с входом усилите л  7 посто нного тока с конденсаторо

6 в цепи отрицательной обратной св зи выход усилител  7 посто нного тока соединен с выходной .шиной 14 измерител  и с первым входом компаратора

12, второй вход которого соединен с выходом генератора 11 пилообразного напр жени , вход последнего соединен с выходом третьего управл емого электронного ключа 9, вход которого соединен с шиной 8 питани , а управл емый вход соединен с выходом формировател  10 коммутирующих импульсов и с вторым входом элемента 13 совпадени  и входом генератора 11, выход элемента 13 совпадени  соединен с управл емым входом второго управл емого электронного ключа 3. На шину 1 измерител  поступает импульсный поток с импульсами длительностью Г (фиг.2а), под воздействием которых срабатывает ключ 2, подсоединен   генератор 4 посто нного тока на вход усилител  7 посто нного тока с большим входным сопротивлением, в „ - „ цепь отрицательной обратной св зи которого включен запоминающий конденсатор 6. Последний получает при этом зар д q Хд-г, где ТОК генератора 4 посто нного тока, а Г - длительность информационных импульсов, поступающих на вход измерител . Образовавшеес  на шине 14 измерител  напр жение U.подаетс  на один из входов компаратора 12, а на другой его вход поступают импульсы (фиг.2В), формируемые генератором 11 пилообразного напр жени . В св зи с тем, что выходное напр жение генератора 11 пилообразного напр жени  отличаетс  от линейного закона , а начальное напр жение U(0) 0 из-за нестабильного управл емого электронного ключа 18, генератора 1f, собранного на резисторе 15 и конденсаторе 17, включенном в цепь отрицательной обратной св зи усилител  16 посто нного тока, то управл емый электронный ключ 18 должен быть быстродействующим , с малым внутренним сопротивлением и с малым падением напр жени  в замкнутом состо нии. Механическое реле  вл етс  медленно действующим . Диодные и транзисторные ключи имеют падение напр жени  на открытом р-п-переходе. Открытый полевой транзистор имеет большое внутреннее сопротивление. Поэтому известный генератор пилообразного напр жени  име31 ет существенное начальное напр жение обусловленное, либо инерционностью, либо внутренним сопротивлением ключа 18. Дл  устранени  этого недостатка генератора пилообразного напр жени  в измеритель временных интервалов введен дополнительно управл емый электронный клич 9, который подключа ет цепь питани  к генератору 11 толь ко лишь на врем  действи  коммутирующих импульсов. После окончани  действи  коммутирующих импульсов резистор 15 нормаль но отсоедин ет от электронного ключа 18. В выходной цепи генератора 11 пи лообразного напр жени  нет источника энергии и поэтому начальное напр жение практически равно нyлюi Запускаю щие импульсы одновременно воздейству ют на ключи 9 и 18, причем ключ 18 размыкаетс , а ключ 9 подсоедин ет к конденсатору 17 резистор 15. С момен та срабатывани  ключей начинаетс  возрастание напр жени  на конденсато ре 17. От начальных условий нарастани  этого напр жени  зависит абсолютное значение и стабильность нул  выходно го напр жени  измерител . Поэтому, обеспечив на врем  отсутЬтвие коммутирующих импульсов с выхода формировател  10, автоматически, независимо от качества вход щих в генератор 11 пилообразного напр жени  элементов, обеспечиваетс  нулевое начальное наЬр жение с выхода последнего и, как следствие, повышенна  стабильность нул  и более высока  точность измере ни  временных интервалов. В моме}1Т превышени  напр жени  с выхода генератора 11 пилообразного напр жени  значени  U (фиг.2г) компа ратора 12 формируютс  импульсы (фиг.2а), поступающие на один их вхо дов элемента 13. На другой его вход подаютс  коммутирующие импульсы (фиг.2е), длительность которых равна 0 all, где а - коэффициент пропор циональности, поступающий на управл  1ющий вход ключа 3. Ключ 3 подсоедин ет генератор 4 посто нного тока к запоминающему конденсатору 6 таким образом , что с него снимаетс  зар д 904 ц tg9 (и). Изменение напр жени  на . запоминающем конденсаторе 6, вызванное импульсом длительностью о; , равно -UU; С- (q,; - П,; ) (IO/G) X X (С; - aU;., ), . где и,- , - напр жение на запоминающем конденсаторе после действи  (i-1)-ro импульса. При начальных услови х и(0) U выражение дл  U; имеет вид U; (t/a)l - (1 -К) +и„(1+К), al где К --- - масштабный коэффициент измерител , Г - среднее значение измер емых временных интервалов. После окончани  переходного процесса выходное напр жение U -, т.е. линейно св зано с б и ток генератора 4 посто нного тока не поступает на запоминающий конденсатор 6 (генератор тока замкнут ключами 9 и 3). Формула обретени  1. Измеритель временных интервалов по авт. св. 619894, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него введены третий управл емый электронный ключ, вход которого подключен к шине питани , управл ющий вход - к выходу формировател  коммутирующих импульсов, а выход - к второму входу генератора пилообразного напр жени . 2. Измеритель по п.1, отличающийс  тем, что генератор пилообразного напр жени  содержит усилитель посто нного тока с включенным в цепь отрицательной обратной св зи конденсатором, резистор и ключ, первый выход которого соединен с первым входом генератора пилообразного напр жени , второй вход которого через резистор подключен к входу усилител  посто нного тока и второму входу ключа , выход которого соединён с выходом усилител  посто нного тока и  вл етс  выходом генератора пилообразного напр жени .

г -7Г-

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Измеритель временных интервалов по авт. св. № 619894, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены третий управляемый электронный ключ, вход которого подключен к шине питания, управляющий вход — к выходу формирователя коммутирующих импульсов, а выход - к второму входу генератора пилообразного напряжения.
2. 2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что генератор пило—' образного напряжения содержит усилитель постоянного тока с включенным в цепь отрицательной обратной связи конденсатором, резистор и ключ, первый выход которого соединен с первым входом генератора пилообразного напряжения, второй вход которого через резистор подключен к входу усилителя постоянного тока и второму входу ключа, выход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока и является выходом генератора пилообразного напряжения.

   I —i p 1 ..................j ί 1 У-- / Π /— Г---J μ.. -.-.TL. ¹¹ ! ¹ H r-n-4 b μ L·, Π Π

   фи г. 2