Введение к работе
- '-- JJ-' Jl
Актуальность. Использование вычислительных блоков в измерительной аппаратуре для геофизических исследований позволяет , существенно сократить объем камеральных работ, проводимых в полевых условиях.
В геофизичесглх электроразведочных системах, работающих на переменных- токах, получение информации о параметрах исследуемой среды в большинстве случаев связано с отношением амплитуд двух, близких к синусоидальным, переменных напряжений. Примерами могут служить аппаратура, работающая на основе метода незаземленной петли, в приемных блоках которой осуществлен принцип относительных измерений, а также аппаратура дипольного индукционного профилирования, измеряющая отношение полуосей эллипса поляризации магнитного поля на двух частотах.
Важным информационным параметром при электроразведке является также фазовый сдвиг периодического сигнала относительно опорного. Использование прямоотсчетных знаковых фазометров в бортовых системах за счет высокого уровня помех приводит к значительным погрешностям измерений. Поэтому в данном случае целесообразны помехоустойчивые методы, в которых для нормирования результата по амплитуде используется деление напряжений.
Основными требованиями, предъявляемыми к бортовой геофивичес-коЯ аппаратуре, являются повышение точности и линейности преобразования при широком диапазоне изменения сигналов в условиях помех, малые габариты и экономичность энергопотребления. Прп уменьшении габаритов аппаратуры на первый план выдвигается проблема электромагнитной совместимости различных прибйров. В частности, в аналого-цифровых логометрах совмещение электропитание аналоговых и цифровых узлов. Это обусловлено тем, что помехи цифровых элементов могут существенно ухудиить характеристики аналоговых схем, значительно зависимых от точности используемы;: ;:о .-понентов и их соглаасованкя мегду. собой. Существенное повышен:. : уровня помех по иине электропитания в аэроэлектроразведке связан. с одновременным подключением к бортовой сети электрооборудование самолета и геофизической измерительной аппаратура.
Разработке и исследованию электоонных логометров посвящен'.; ряд работ, однако актуальной является =1 здача модернизации известных и разработка новых методов и с;г. -;т2.. обеспечивающих аг^-
лсго-цифровое преобразование отношения сигналов при бортовых исследованиях при наличии помех.
Целью работы является разработка экономичных методов преобразования отношения сигналов в цифровой код с заданной точностью в
і условиях помех и соответствующей аппаратуры для бортовых исследований.
Научная новизна диссертационной работы и основные положения, выносимые на защиту:
разработан и исследован принцип устранения равнозначности преобразования в код отношений сигналов больше и меньше единицы, расширяющий диапазон аналого-цифрового логометра на основе экспоненциальной развертки;
дан принцип повышения точности преобразования в код отношений напряжений обеих полярностей, не требующий инвертирования и коррекции характеристик аналого-цифровых логометров;
- предложен и исследован новый'способ деления напряжений на осно-
' ье процессов заряда и разряда конденсаторов, ориентированный на
построение бортовых аналого-цифрозых логометров с заданной точностью и повышенными входными сопротивлениями;'
разработан экономичный алгоритм программирования памяти утройств коррекции нелинейности аналого-цифровых логометров;
дан принцип повышения помехоустойчивости аналого-цифрового преобразования отношений сигналов, заключающийся в формировании и анализе соответствующей кодовой последовательности.
, Практическая ценность работы и внедрение. Проведенные разработки и исследования позволили реализовать эффективные схемы ана-'лого-цифровых логометров и на их базе создать помехоустойчивые и экономичные измерители фазовых приращений для бортовых аэроэлект-роразведочных измерительных систем. Применение . разработанных принципов, алгоритмов и предложенных рекомендаций дает возможность- повысить метрологические характеристики преобразователей отношения напряаюний в цифровой код с использованием развертки на основе реальных процессов зарядов и разрядов конденсаторов, целесообразность которой в бортовых аналого-цифровых системах обусловлена стабильностью в широком температурном диапазоне, простотой и экономичностью формирования. Алгоритмы программирования памяти, данные в работе, обеспечивают реализацию табличных функциональных распирителей в бортовой аппаратуре для оперативной
коррекции полученной информации о параметрах исследуемой среды.
Разработанные методы и алгоритмы внедрены в схемах аналого-цифровых логометроз и помехоусточивых измерителях фазовых приращений для бортовой аэроэлектроразведочной измерительной аппаратуры метода длинного кабеля МДК-80. Указанна^ аппаратура применяется при проведении поиско-разведочных работ«в-ПГО "Севзапгеоло-гия" г. Санкт-Петербурга. Экономический эффект от использования составляет 150 тыс. рублей за полевой сезон.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом семинаре-совещании "Индукционная электрорааведка - 84" (п. Славское, Львовской обл. , 1984); Х-й Республиканской школе-семинаре по теоретической электротехнике, электронике и моделированию (Львов-Карпаты, 1989); Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизированные системы обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры" (п. Славское, Львовской обл., 1990); Всесоюзной научно-технической конференции "Исследование и разработка современных радиоэлектронных элементов и устройств" (Рига, 1990); 44-48 конференциях профессорско-преподавательского состава Львовского политехнического института (Львов, 1987 - 1991).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 19 работ, из них 10 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (121 наименования) , приложения и содержит 121 страницу основного текста, иллюстрируется 50 рисунками и 2 таблицами.
