CN114167491A - 带有源补偿电路的检波器 - Google Patents

带有源补偿电路的检波器 Download PDF

Info

Publication number
CN114167491A
CN114167491A CN202111486212.1A CN202111486212A CN114167491A CN 114167491 A CN114167491 A CN 114167491A CN 202111486212 A CN202111486212 A CN 202111486212A CN 114167491 A CN114167491 A CN 114167491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
operational amplifier
inverting input
resistance
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111486212.1A
Other languages
English (en)
Inventor
任强
常建树
雷博喆
陈春国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WEIHAI SUNFULL GEOPHYSICAL EXPLORATION EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
WEIHAI SUNFULL GEOPHYSICAL EXPLORATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WEIHAI SUNFULL GEOPHYSICAL EXPLORATION EQUIPMENT CO Ltd filed Critical WEIHAI SUNFULL GEOPHYSICAL EXPLORATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN202111486212.1A priority Critical patent/CN114167491A/zh
Publication of CN114167491A publication Critical patent/CN114167491A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/18—Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
    • G01V1/181—Geophones
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
    • H03H11/02—Multiple-port networks
    • H03H11/04—Frequency selective two-port networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种带有源补偿电路的检波器，其解决了现有检波器频率低的技术问题，其包括检波器和补偿电路，检波器设有第一信号输出端子和第二信号输出端子，补偿电路包括压控电压源型二阶低通滤波器电路单元、压控电压源型二阶带通滤波器电路单元和反相输入加法器电路单元。本发明可用于检波器技术领域。

Description

带有源补偿电路的检波器
技术领域
本发明涉及一种地震检波器，具体而言，涉及一种带有源补偿电路的检波器。
背景技术
无论地震勘探技术如何发展，作为地震勘探系统组成中最前端的采集部件，检波器总是被首先需要和关注的。现有技术中，检波器主要由外壳系统、磁系统和弹性质量系统组成。封闭在外壳系统中的磁系统，为弹性质量系统中的线圈提供一个相对均匀而封闭的磁场，当检波器接收到振动信号时，外壳系统部分将会随之振动，由于线圈的惯性作用与外壳系统发生相对位移，根据电磁感应原理，线圈在磁场中切割磁力线，机芯外壳上的两个接线端子就会输出随位移变化的电压信号，作为一道地震信号数据将会被仪器所记录下来。地震勘探项目中就会根据成千上万道的地震信号数据进行处理和分析，进而得到有用的地震资料数据，为后期的钻探或开采分析提供依据。
参考专利号为2016211861371的实用新型专利，现有技术中，检波器机芯都有两个信号输出端子，两个信号输出端子一般都在顶盖上且被设计成左右对称布置。
然而，现有检波器的性能方面，最低检测频率为4.5Hz，越来越多的应用场景要求更低的频率，因此如何降低频率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明就是要解决现有检波器频率低的技术问题，提供一种改善频率参数的带有源补偿电路的检波器。
本发明提供一种带有源补偿电路的检波器，包括检波器和补偿电路，检波器设有第一信号输出端子和第二信号输出端子，补偿电路包括压控电压源型二阶低通滤波器电路单元、压控电压源型二阶带通滤波器电路单元和反相输入加法器电路单元；
压控电压源型二阶低通滤波器电路单元包括电阻R1L、电阻R2L、电容C2L、电容C1L、运算放大器A1、电阻RLg、电阻RLf，电阻R2L的一端与电阻R1L的一端连接，电阻R2L的另一端运算放大器A1的正相输入端连接，电阻R1L和电阻R2L之间的结点与电容C1L的一端连接，电容C1L的另一端与运算放大器A1的输出端连接，电容C2L的一端与运算放大器A1的正相输入端连接，电容C2L的另一端接地，电阻RLf的一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻RLf的另一端接地，电阻RLg的一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻RLg的另一端与运算放大器A1的输出端连接；电阻R1L的另一端与检波器的第一信号输出端子连接；
压控电压源型二阶带通滤波器电路单元包括电阻R1B、电阻R2B、电阻R3B、电阻RBf、电阻RBg、电容C1B、电容C2B，电容C2B的一端与电阻R1B的一端连接，电容C2B的另一端运算放大器A2的正相输入端连接，电阻R1B和电容C2B之间的结点与电阻R2B的一端连接，电阻R2B的另一端与运算放大器A2的输出端连接，电阻R1B和电容C2B之间的结点通过电容C1B接地，电阻R3B的一端与运算放大器A2的正相输入端连接，电阻R3B的另一端接地，运算放大器A2的反相输入端通过电阻RBf接地，电阻RBg的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，电阻RBg的另一端与运算放大器A2的输出端连接；电阻R1B的另一端与检波器的第一信号输出端子连接；
反相输入加法器电路单元包括电阻RL、电阻RS、电阻RB、电阻RF、电阻R0、运算放大器A3，电阻RL与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RS与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RB与运算放大器A3的反相输入端连接，运算放大器A3的正相输入端通过电阻R0接地，电阻RF的一端与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RF的另一端与运算放大器A3的输出端连接；
运算放大器A1的输出端与电阻RL连接，运算放大器A2的输出端与电阻RB连接，第一信号输出端子与电阻RS连接，检波器的第二信号输出端子接地。
本发明的有益效果是，大幅降低频率参数，最低检测频率展宽到0.1Hz。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是补偿电路的电路原理图；
图3是图2中，压控电压源型二阶低通滤波器电路单元的原理图；
图4是图2中，压控电压源型二阶带通滤波器电路单元的原理图；
图5是图2中，反相输入加法器电路单元的电路原理图；
图6是原品测试数据的曲线图；
图7是本发明品测试数据的曲线图。
具体实施方式
以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-5所示。本发明是在现有检波器结构的基础上，增加补偿电路。补偿电路包括压控电压源型二阶低通滤波器电路单元、压控电压源型二阶带通滤波器电路单元和反相输入加法器电路单元，压控电压源型二阶低通滤波器电路单元包括电阻R1L、电阻R2L、电容C2L、电容C1L、运算放大器A1、电阻RLg、电阻RLf，电阻R2L的一端与电阻R1L的一端连接，电阻R2L的另一端运算放大器A1的正相输入端连接，电阻R1L和电阻R2L之间的结点与电容C1L的一端连接，电容C1L的另一端与运算放大器A1的输出端连接，电容C2L的一端与运算放大器A1的正相输入端连接，电容C2L的另一端接地，电阻RLf的一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻RLf的另一端接地，电阻RLg的一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻RLg的另一端与运算放大器A1的输出端连接。电阻R1L的另一端与现有技术的检波器的第一信号输出端子连接。压控电压源型二阶低通滤波电路单元的传递函数H(s)如式(1)：
Figure BDA0003396669030000041
压控电压源型二阶低通滤波电路单元的测试参数如表1所示。
表1二阶低通滤波器环节参数
Figure BDA0003396669030000042
压控电压源型二阶带通滤波器电路单元包括电阻R1B、电阻R2B、电阻R3B、电阻RBf、电阻RBg、电容C1B、电容C2B，电容C2B的一端与电阻R1B的一端连接，电容C2B的另一端运算放大器A2的正相输入端连接，电阻R1B和电容C2B之间的结点与电阻R2B的一端连接，电阻R2B的另一端与运算放大器A2的输出端连接，电阻R1B和电容C2B之间的结点通过电容C1B接地，电阻R3B的一端与运算放大器A2的正相输入端连接，电阻R3B的另一端接地，运算放大器A2的反相输入端通过电阻RBf接地，电阻RBg的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，电阻RBg的另一端与运算放大器A2的输出端连接。电阻R1B的另一端与现有技术的检波器的第一信号输出端子连接。
压控电压源型二阶带通滤波器电路单元的传递函数如式(2)：
Figure BDA0003396669030000043
压控电压源型二阶带通滤波器电路单元的测试参数如表2：
表2二阶带通滤波器环节参数
Figure BDA0003396669030000051
反相输入加法器电路单元包括电阻RL、电阻RS、电阻RB、电阻RF、电阻R0、运算放大器A3，电阻RL与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RS与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RB与运算放大器A3的反相输入端连接，运算放大器A3的正相输入端通过电阻R0接地，电阻RF的一端与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RF的另一端与运算放大器A3的输出端连接。
反相输入加法器电路单元的输入输出关系如式(3)：
Figure BDA0003396669030000052
表3为加法器环节的电阻参数。
表3加法器环节电阻参数
Figure BDA0003396669030000053
运算放大器A1的输出端与电阻RL连接，运算放大器A2的输出端与电阻RB连接，现有技术的检波器的第一信号输出端子与电阻RS连接，现有技术的检波器的第二信号输出端子接地，运算放大器A3的输出端作为本发明改进后检波器的信号输出端。
对本发明检波器和现有技术检波器分别进行测试，测试方法如下：
(1)准备转折频率为4.0Hz的地震检波器一只，称之为原品；
(2)搭建一个补偿电路，使之调整到最佳状态。将增加补偿电路的地震检波器称之为改善品；
(3)将原品与改善品置于振动测试台上，改变工作频率f，分别测试其输出值，计算出各自的灵敏度；
(4)整理数据，经滤波处理后行程数据表格(表4)以及曲线图；
(5)按照3dB原则
Figure BDA0003396669030000061
原品的通带频率fp为4.5Hz，通带截止频率fc为4.0Hz，此时信号衰减-2.49dB；改善品的通带频率fp为0.25Hz，通带截止频率fc为0.14Hz，此时信号衰减-2.9dB。
表4原品与改善品的测试数据
Figure BDA0003396669030000062
Figure BDA0003396669030000071
参考图6所示的原品测试数据的曲线图，原品表示现有技术的检波器，图中fp表示通带频率，fc表示为通带截止频率，表4为原品测试数据。
参考图7，是本发明测试数据的曲线图(“改善品表示本发明”)，图中fp表示通带频率，fc表示为通带截止频率。
以上所述仅对发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。

Claims (2)

1.一种带有源补偿电路的检波器，其特征在于，包括检波器和补偿电路，所述检波器设有第一信号输出端子和第二信号输出端子，所述补偿电路包括压控电压源型二阶低通滤波器电路单元、压控电压源型二阶带通滤波器电路单元和反相输入加法器电路单元。
2.根据权利要求1所述的带有源补偿电路的检波器，其特征在于：
所述压控电压源型二阶低通滤波器电路单元包括电阻R1L、电阻R2L、电容C2L、电容C1L、运算放大器A1、电阻RLg、电阻RLf，所述电阻R2L的一端与电阻R1L的一端连接，电阻R2L的另一端运算放大器A1的正相输入端连接，所述电阻R1L和电阻R2L之间的结点与电容C1L的一端连接，所述电容C1L的另一端与运算放大器A1的输出端连接，所述电容C2L的一端与运算放大器A1的正相输入端连接，所述电容C2L的另一端接地，所述电阻RLf的一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻RLf的另一端接地，所述电阻RLg的一端与运算放大器A1的反相输入端连接，电阻RLg的另一端与运算放大器A1的输出端连接；所述电阻R1L的另一端与检波器的第一信号输出端子连接；
所述压控电压源型二阶带通滤波器电路单元包括电阻R1B、电阻R2B、电阻R3B、电阻RBf、电阻RBg、电容C1B、电容C2B，所述电容C2B的一端与电阻R1B的一端连接，电容C2B的另一端运算放大器A2的正相输入端连接，所述电阻R1B和电容C2B之间的结点与电阻R2B的一端连接，电阻R2B的另一端与运算放大器A2的输出端连接，电阻R1B和电容C2B之间的结点通过电容C1B接地，所述电阻R3B的一端与运算放大器A2的正相输入端连接，电阻R3B的另一端接地，所述运算放大器A2的反相输入端通过电阻RBf接地，所述电阻RBg的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，电阻RBg的另一端与运算放大器A2的输出端连接；所述电阻R1B的另一端与检波器的第一信号输出端子连接；
所述反相输入加法器电路单元包括电阻RL、电阻RS、电阻RB、电阻RF、电阻R0、运算放大器A3，所述电阻RL与运算放大器A3的反相输入端连接，所述电阻RS与运算放大器A3的反相输入端连接，所述电阻RB与运算放大器A3的反相输入端连接，所述运算放大器A3的正相输入端通过电阻R0接地，所述电阻RF的一端与运算放大器A3的反相输入端连接，电阻RF的另一端与运算放大器A3的输出端连接；
所述运算放大器A1的输出端与电阻RL连接，所述运算放大器A2的输出端与电阻RB连接，所述第一信号输出端子与电阻RS连接，所述检波器的第二信号输出端子接地。
CN202111486212.1A 2021-12-07 2021-12-07 带有源补偿电路的检波器 Pending CN114167491A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111486212.1A CN114167491A (zh) 2021-12-07 2021-12-07 带有源补偿电路的检波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111486212.1A CN114167491A (zh) 2021-12-07 2021-12-07 带有源补偿电路的检波器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114167491A true CN114167491A (zh) 2022-03-11

Family

ID=80484003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111486212.1A Pending CN114167491A (zh) 2021-12-07 2021-12-07 带有源补偿电路的检波器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114167491A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275357A (en) * 1978-10-27 1981-06-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Active filter
CN2938669Y (zh) * 2006-06-29 2007-08-22 彭发龙 低音处理电路
US20100296366A1 (en) * 2009-05-25 2010-11-25 Schlumberger Technology Corporation Methods and systems for seismic signal detection
CA2839030A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-14 Cgg Services Sa High-fidelity adaptive curvelet domain primary-multiple separation processing of seismic data
CN208333664U (zh) * 2018-07-05 2019-01-04 淮阴师范学院 一种振动速度传感器硬件补偿电路
CN109188509A (zh) * 2018-09-21 2019-01-11 西安陆海地球物理科技有限公司 一种检波器低频补偿电路、前置放大电路及其检波器电路
CN109905095A (zh) * 2019-03-28 2019-06-18 电子科技大学 低频段的窄带可调滤波器
CN211262467U (zh) * 2020-02-17 2020-08-14 扬州大学 一种高精度变电站母排振动测量装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275357A (en) * 1978-10-27 1981-06-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Active filter
CN2938669Y (zh) * 2006-06-29 2007-08-22 彭发龙 低音处理电路
US20100296366A1 (en) * 2009-05-25 2010-11-25 Schlumberger Technology Corporation Methods and systems for seismic signal detection
CA2839030A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-14 Cgg Services Sa High-fidelity adaptive curvelet domain primary-multiple separation processing of seismic data
CN208333664U (zh) * 2018-07-05 2019-01-04 淮阴师范学院 一种振动速度传感器硬件补偿电路
CN109188509A (zh) * 2018-09-21 2019-01-11 西安陆海地球物理科技有限公司 一种检波器低频补偿电路、前置放大电路及其检波器电路
CN109905095A (zh) * 2019-03-28 2019-06-18 电子科技大学 低频段的窄带可调滤波器
CN211262467U (zh) * 2020-02-17 2020-08-14 扬州大学 一种高精度变电站母排振动测量装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3783463B1 (en) Signal processing system, chip, and active pen
CN104677483A (zh) 一种数字化的磁电式低频振动传感器系统
WO2022042677A1 (zh) 一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统
CN102788709A (zh) 星载电子设备多余物自动检测装置及检测方法
CN202710172U (zh) 低频、小幅度振动信号的测量装置
CN114167491A (zh) 带有源补偿电路的检波器
CN216351262U (zh) 一种带有阻容电路网络的检波器
CN106019361B (zh) 动圈式双参数地震检波器以及检波系统
CN208383294U (zh) 一种三轴式振动传感器
CN202204934U (zh) 一种用于微弱振动信号探测的桥式双差分电容装置
CN111641411B (zh) 一种信号采集方法与系统
CN103281051A (zh) 一种快响应低漂移有源低通滤波器电路
CN204457763U (zh) 一种三分量感应测井线圈结构的接收电路
CN209055666U (zh) 一种数字地震检波器的信号采集电路
CN209198489U (zh) 补偿控制器及mems加速度计闭环伺服专用集成电路
CN210442515U (zh) 一种有源动圈式检波器
CN106019362A (zh) 一种动圈式低频扩展地震检波器
CN104729669B (zh) 一种数字化的压电式低频加速度传感器系统
US3155928A (en) Bridged-t frequency rejection filter
CN215066770U (zh) 一种低噪电容式mems加速度传感器
CN212180063U (zh) 一种用于动态称重系统的rfid读写器
CN215871346U (zh) 一种基于LabVIEW平台的信号滤波系统
US20240077632A1 (en) Seismic acquisition system based on frequency domain expansion mems sensor
RU200198U1 (ru) Устройство для коррекции частотной характеристики датчика
CN210431403U (zh) 一种情报检索预警系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination