CN204044994U - 核磁共振放大器无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种核磁共振放大器无线通信装置，是由PC机1与ZigBee无线通讯模块连接，ZigBee无线通讯模块与ZigBee无线采集模块无线通讯，ZigBee无线采集模块经单片机与核磁共振放大器连接构成。本实用新型有效地实现了计算机处理器与核磁共振放大器控制信号的无线传输，实现了核磁共振放大器放大倍数的无线设置与校验。采用无线传输方式来更改核磁共振放大器的放大倍数，准确并高效地完成了设置过程，而且能校验实际放大倍数与设定放大倍数的差异，避免了有线通信方式的布线麻烦、携带负担等诸多不便之处，具有高效性、准确性与便捷性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线通信装置，尤其是核磁共振找水仪中的放大器的无线通信装置。
背景技术
利用核磁共振原理寻找地下水是近年来发展起来的一种新技术，核磁共振二维谱包含扩散系数D和横向弛豫时间T2的信息,利用核磁共振仪来测量多孔介质中物质的信息,根据其弛豫时间和扩散系数的差别来区分不同物质，核磁共振二维谱可以一次性直接区分油和水,为核磁共振测井提供了新的科学技术。可见，核磁共振技术的发展在现在以及未来的科技领域都有非常广泛的应用。因此不断完善核磁共振技术以及其扩展技术有相当实用的价值。
核磁共振找水仪包括核磁共振信号发射与接收线圈，信号放大器，MRS信号检测装置。CN102062877A公开了一种对前方水体超前探测的核磁共振探测装置及探测方法，CN023069679U公开了一种核磁共振找水仪野外环境评估装置，CN203204140U公开了一种核磁共振找水仪接收系统前端信号调理模块，这些专利都是基于核磁共振找水仪来进行扩展研究的，都通过信号放大器来对接收到的信号进行放大，但是现有技术对该放大器放大倍数的设置都是通过有线方式进行的，针对其中的信号放大器的放大倍数的设置，本实用新型提出了改进方法。该放大器原本是通过有线方式与计算机连接的，有线方式虽然可以实现该放大器放大倍数的设置,但是存在以下不足:
一、布线麻烦。上述专利采用有线的方式对核磁装置与计算机进行数据通信,在二维布局上,处理与采集单元是一对多的关系,用有线连接使得布线较为繁琐,而且线缆的携带也是负担,野外施工不便。
二、测试范围局限性。由于上述专利采用有线的通讯方式,使得放大器的测试范围受到线缆长度的限制,而且线缆越长对获得的实验数据的影响也越大。
针对上述不足，本实用新型提出了用无线方式来进行放大器与计算机之间的通信。目前市场上的无线通信方式主要有三种：
一、蓝牙技术：能实现短距离内的无线通信（一般是10米），但协议复杂，成本高，通信距离短，功耗高，抗干扰能力不强。
二、射频技术：使用无线电波传输数据，易受外界干扰，信息易被破坏。
三、ZigBee技术：低成本，低复杂度，低功耗，是高安全的双向通信技术。
在对ZigBee的安全规范、应用层协议、网络层、媒体控制访问层和物理层进行简单分析的基础上，对于ZigBee技术的无线传感器网络的组建流程、分配地址模式及体系结构进行初步探讨，最终设计出具体的实现以ZigBee技术为基础的核磁共振放大器的无线通信装置。
发明内容
本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于ZigBee的核磁共振放大器无线通信装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：利用ZigBee的无线传输使一台PC机1与多个核磁共振放大器5之间进行无线传输，实现了核磁共振放大器5与PC机1的无线通信。
核磁共振放大器无线通信装置，是由PC机1与ZigBee无线通讯模块2连接，ZigBee无线通讯模块2与ZigBee无线采集模块3无线通讯，ZigBee无线采集模块3经单片机4与核磁共振放大器5连接构成。
核磁共振放大器5是由高压继电器经配协电容、前置放大器、带通滤波和二级放大器6与程控放大器7连接构成。
其中在ZigBee无线采集模块3和核磁共振放大器5之间用MSP430单片机对数据进行A/D转换，通信成功后，给放大器输入一个微弱的核磁信号（该信号的电压值是在nV级别的），然后MSP430单片机4读取放大器的输入和输出端口的模拟量，MSP430单片机内部程序将二者进行比较计算后会得到一个实际的放大倍数，再原路径传回这个实际放大倍数的数据，最终显示在计算机屏幕上，实现对放大器放大倍数的校准。
有益效果：本实用新型有效地实现了计算机处理器与核磁共振放大器控制信号的无线传输，实现了核磁共振放大器放大倍数的无线设置与校验。采用无线传输方式来更改核磁共振放大器的放大倍数，准确并高效地完成了设置过程，而且能校验实际放大倍数与设定放大倍数的差异，避免了通过有线通信方式的布线麻烦、携带负担等诸多不便之处，具有高效性、准确性与便捷性。
附图说明
图1是核磁共振放大器无线通信装置结构框图。
图2是附图1中核磁共振放大器5结构框图。
图3是核磁共振放大器无线通信装置野外测试现场通讯示意图
1.PC机，2.ZigBee无线通讯模块，3.ZigBee无线采集模块，4.MSP430单片机，5.核磁共振放大器，6.二级放大器，7.程控放大器，8.信号输入节点，9.信号输出节点
具体实施方式
下面结合附图和实施例作进一步详细说明：
核磁共振放大器无线通信装置，是由PC机(1)与ZigBee无线通讯模块2连接，ZigBee无线通讯模块2与ZigBee无线采集模块3无线通讯，ZigBee无线采集模块3经单片机4与核磁共振放大器5连接构成。
核磁共振放大器5是由高压继电器经配协电容、前置放大器、带通滤波和二级放大器6与程控放大器7连接构成。
PC机1发送参数给ZigBee无线通讯模块2，经接收和采集数据的ZigBee无线采集模块3、数据转换的MSP430单片机4、核磁共振接收线圈、高压继电器经配协电容、信号输入节点8、前置放大器、带通滤波、二级放大器6与程控放大器7和信号输出节点9与信号采集卡连接。
控制单元是由PC机1通过USB连接ZigBee无线通讯模块2构成，信息采集单元是由ZigBee无线采集模块3通过控制线与MSP430单片机4连接，MSP430单片机4通过控制线与核磁共振放大器5的二级放大器6，程控放大器7，信号输入节点8和信号输出节点9连接构成。
工作过程：首先通过PC机1的人机界面输入需要配置的放大倍数，将该数据写入PC机1。然后ZigBee无线通讯模块2通过点名的方式发送设定好的无线信号。被点名的ZigBee无线采集模块3接收来自无线通讯模块2的无线信号，然后通过控制线传送给MSP430单片机4，MSP430单片机4内部的A/D转换器将该数字量转换成特定的控制信号，核磁共振放大器5通过控制线接收控制信号调整二级放大器6和程控放大器7的增益电阻，从而设置了固定的放大倍数。
放大器开始工作后，给放大器输入一个nV级别的微弱的核磁信号，然后MSP430单片机4读取放大器的信号输入节点8与信号输出节点9的电压值，再经过A/D转换器转换后，将电压的比值即实际的放大倍数数据返回给ZigBee无线采集模块3，通过无线传输把实际放大倍数返回到ZigBee无线通讯模块2，显示在PC机1屏幕上，与原始设置的数据进行比较，如果不一致则重复操作，如果前后数据一致，则完成配置过程。
野外测试如图3所示，一个PC机连接一个ZigBee无线通讯模块，该模块与多个ZigBee无线采集模块进行无线通讯，而且每个ZigBee无线采集模块配有一个MSP430单片机，每个MSP430单片机配有一个核磁共振放大器。每个ZigBee无线采集模块的识别码不同，ZigBee无线通讯模块与多个ZigBee无线采集模块之间用点名的方式来进行无线通讯，被点名的ZigBee无线采集模块以及之后的工作过程就按照上面的叙述进行，此处不再赘述。
Claims (2)
1.一种核磁共振放大器无线通信装置，由PC机(1)连接ZigBee无线通讯模块（2）组成，其特征在于，是由ZigBee无线通讯模块（2）与ZigBee无线采集模块（3）无线通讯，ZigBee无线采集模块（3）经单片机（4）与核磁共振放大器（5）连接构成。
2.按照权利要求1所述的核磁共振放大器无线通信装置，其特征在于，核磁共振放大器（5）是由高压继电器经配协电容、前置放大器、带通滤波和二级放大器（6）与程控放大器（7）连接构成。
Priority Applications (1)
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| CN201420185277.1U CN204044994U (zh) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | 核磁共振放大器无线通信装置 |
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| CN201420185277.1U CN204044994U (zh) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | 核磁共振放大器无线通信装置 |
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| CN (1) | CN204044994U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109917311A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-21 | 上海联影医疗科技有限公司 | 磁共振多天线射频传输装置和磁共振系统 |
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2014
- 2014-04-16 CN CN201420185277.1U patent/CN204044994U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109917311A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-21 | 上海联影医疗科技有限公司 | 磁共振多天线射频传输装置和磁共振系统 |
| CN109917311B (zh) * | 2019-03-22 | 2022-05-24 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 磁共振多天线射频传输装置和磁共振系统 |
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