專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，尤其是涉及一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
目前，天然電場(chǎng)選頻物探測(cè)量?jī)x的在抗干擾性能和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的設(shè)計(jì)存在非常大的問(wèn)題，主要有1)、在特別強(qiáng)或特別弱信號(hào)區(qū)域輸入的信號(hào)未做特別處理導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；2)、對(duì)頻率的固定誤差比較大一般在10%左右，測(cè)量時(shí)頻率誤差比較大造成測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；3)、儀器所能測(cè)量頻率范圍窄(在10-2000HZ)，不能滿足勘探深度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種使用范圍廣、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)、頻率響應(yīng)范圍廣、使用方便的高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和人機(jī)界面，所述的主控制器分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、人機(jī)界面連接。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的測(cè)量電極、第一工頻抑制電路、衰減增益電路、前端放大電路、第二工頻抑制電路、程控放大電路、程控濾波電路、檢波電路、AD轉(zhuǎn)換電路，所述的AD轉(zhuǎn)換電路與主控制器連接。所述的第一工頻抑制電路、第二工頻抑制電路均采用有源雙T帶阻濾波器。所述的衰減增益電路包括衰減單元和放大單元。所述的前端放大電路為倍數(shù)可調(diào)的有源放大器。所述的程控放大電路根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱，自動(dòng)切換放大倍數(shù)。所述的程控濾波電路采用CMOS雙二階通用開(kāi)關(guān)電容有源濾波器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、使用范圍廣對(duì)儀器信號(hào)的輸入進(jìn)行士 10-100倍的增益或衰減后能適應(yīng)各種強(qiáng)弱信號(hào)測(cè)量區(qū)的測(cè)量。2、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確對(duì)工頻(50HZ、60HZ)進(jìn)行兩次抑制及采用高精度檢波IC解決工頻干擾和頻率固定的誤差，充分保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。3、抗干擾能力強(qiáng)通過(guò)多檔增益和衰減的設(shè)計(jì)模式，并進(jìn)行兩級(jí)工頻抑制及采用高精度的濾波IC使得抗干擾能力大大的加強(qiáng)，對(duì)50HZ工頻抑制由于80dB。4、頻率響應(yīng)范圍廣根據(jù)頻率測(cè)深法理論頻率與測(cè)量深度成反比，1 5000HZ的寬頻響應(yīng)，充分滿足測(cè)量深度的要求。5、使用方便對(duì)儀器信號(hào)的輸入進(jìn)行多檔模式的增益或衰減并通過(guò)波段開(kāi)關(guān)自由切換，使用相當(dāng)方便。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的工頻抑制電路的電路圖；圖3為本發(fā)明的衰減增益電路的電路圖；圖4為本發(fā)明的前端放大電路的電路圖；圖5為本發(fā)明的程控放大電路的電路圖；圖6為本發(fā)明的程控濾波電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖1所示，一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，包括數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3、人機(jī)界面4，所述的主控制器2分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3、人機(jī)界面4連接。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的測(cè)量電極11、第一工頻抑制電路12、衰減增益電路13、前端放大電路14、第二工頻抑制電路15、程控放大電路16、程控濾波電路17、 檢波電路18、AD轉(zhuǎn)換電路19，所述的AD轉(zhuǎn)換電路19與主控制器2連接。在儀器的信號(hào)輸入端加入衰減、增益及工頻(50HZ、60HZ)濾波部分并進(jìn)行多檔衰減、增益轉(zhuǎn)換模式就可以滿足在不同強(qiáng)弱信號(hào)區(qū)域進(jìn)行精確的測(cè)量；在在程控濾波和檢波部分采用高性能的進(jìn)口檢波芯片以達(dá)到高精度的頻率固定誤差(一般在)并且頻率測(cè)量頻率范圍廣達(dá)到(1-5K) HZ，在整個(gè)電路設(shè)計(jì)采用兩級(jí)工頻濾波設(shè)計(jì)，采用高性能的對(duì)位△ - Σ A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)高精度測(cè)量，工頻抑制優(yōu)于80dB，充分解決天然電場(chǎng)的干擾問(wèn)題實(shí)現(xiàn)高精度穩(wěn)定測(cè)量。如圖2所示，工頻抑制電路為提高整機(jī)抗干擾能力，采用Q值可調(diào)的有源雙T帶阻濾波器，濾除50Hz和60Hz的工頻干擾，衰減為80dB。如圖3所示，衰減增益電路采用無(wú)源電容電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)衰減X0. 1，X0. 01。如圖4所示，前端放大電路采用有源高精度放大器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大，放大倍數(shù)為X20，)(50，調(diào)整RG的阻值實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的調(diào)整。如圖5所示，程控放大電路根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱，本儀器自適應(yīng)切換相應(yīng)的放大倍數(shù)，分為4個(gè)放大倍數(shù)XI，X10，X100，X1000。如圖6所示，程控濾波電路采用CMOS雙二階通用開(kāi)關(guān)電容有源濾波器，通過(guò)微控制器控制其精確濾波函數(shù)，設(shè)置其內(nèi)部中心頻率、Q值、工作模式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的選頻濾波，提高微弱信號(hào)檢測(cè)的精度。
權(quán)利要求
1.一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和人機(jī)界面，所述的主控制器分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、人機(jī)界面連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的測(cè)量電極、第一工頻抑制電路、衰減增益電路、前端放大電路、第二工頻抑制電路、程控放大電路、程控濾波電路、檢波電路、AD轉(zhuǎn)換電路，所述的AD轉(zhuǎn)換電路與主控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的第一工頻抑制電路、第二工頻抑制電路均采用有源雙T帶阻濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的衰減增益電路包括衰減單元和放大單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的前端放大電路為倍數(shù)可調(diào)的有源放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的程控放大電路根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱，自動(dòng)切換放大倍數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的程控濾波電路采用CMOS雙二階通用開(kāi)關(guān)電容有源濾波器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高精度天然電場(chǎng)物探測(cè)量?jī)x，包括數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和人機(jī)界面，所述的主控制器分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、人機(jī)界面連接；所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的測(cè)量電極、第一工頻抑制電路、衰減增益電路、前端放大電路、第二工頻抑制電路、程控放大電路、程控濾波電路、檢波電路、AD轉(zhuǎn)換電路，所述的AD轉(zhuǎn)換電路與主控制器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有使用范圍廣、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)、頻率響應(yīng)范圍廣、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01V3/00GK102353994SQ20111017041
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者陳龍 申請(qǐng)人:上海艾都能源科技有限公司