CN204945403U - 一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，是由显示屏经单片机、驱动电路、发射桥路、电流传感器、精密整流电路、比较器、逻辑电路、单片机、电源电路和DC-DC模块与发射桥路连接，驱动电路与逻辑电路连接构成。对瞬变电磁发射电流关断沿分段处理，以此提高精确度，解决了对关断沿后期幅值较小，容易被噪声淹没不易测量的问题，将关断过程分为三段，将关断沿从150mV下降到0mV的时间等效成300mV到150mV的时间，利用比较器及逻辑电路，对电流传感器采样回来的信号进行处理，送给控制系统进行相关计算，最后将测量结果显示在OLED显示屏上，以此达到精确测量瞬变电磁发射电流关断时间。

Description

一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置

技术领域：

本实用新型涉及一种地球物理探测设备，尤其是一种测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置。

背景技术：

瞬变电磁法，又称时间域电磁法(TEM)是一种常用的地球物理勘探方法，其工作过程主要通过瞬变电磁发射装置向发射线圈中通过正负双向的交变脉冲电流，感应出变化磁场，在感应出的强大磁场下，不同的导电体产生不同的涡旋磁场，通过接收系统接收到涡旋磁场信号，再通过数据反演解释即可得出目标体情况。在瞬变电磁法中，关断时间涉及到反演解释的准确性，发射电流的关断沿近似线性下降，且在关断沿后期，线性度较差，若直接将其视为线性的方式来计算关断时间，往往不够准确，而关断沿后期幅值较小，容易被噪声淹没不易测量。目前对关断时间的测量方法，都存在较大误差，因此，如何精准测量瞬变电磁发射电流关断时间是瞬变电磁法中的一个重要研究方向。

发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种精准测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种精准测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，是由显示屏8经单片机1、驱动电路2、发射桥路3、电流传感器4、精密整流电路5、比较器6、逻辑电路7、单片机1、电源电路9和DC-DC模块10与发射桥路3连接，驱动电路2与逻辑电路7连接构成。

逻辑电路7是由与门13经或非门12和接口电路11与异或门14连接，与门13与接口电路11连接构成。

精密整流电路5是由全波整流电路16经采样电阻15和接口电路17与全波整流电路16连接构成。

有益效果:本实用新型对瞬变电磁发射电流关断沿分段处理，以此提高精确度，解决了对关断沿后期幅值较小，容易被噪声淹没不易测量的问题，将关断过程分为三段，将关断沿从150mV下降到0mV的时间等效成300mV到150mV的时间，利用比较器及逻辑电路，对电流传感器采样回来的信号进行处理，送给控制系统进行相关计算，最后将测量结果显示在OLED显示屏上，以此达到精确测量瞬变电磁发射电流关断时间。

附图说明：

图1是一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置的结构框图；

图2是图1中逻辑电路7的结构框图

图3是图1中精密整流电路5的结构框图；

图4是一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置的精确测量流程图；

图5是关断沿分段情况示意图；

1单片机，2驱动电路，3发射桥路，4电流传感器，5精密整流电路，6比较器，7逻辑电路，8OLED显示屏，9电源电路，10DC-DC模块，11接口电路，12或非门，13与门，14异或门，15采样电阻，16全波整流电路，17接口电路。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1所示，一种精准测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，是由单片机1分别与驱动电路2、逻辑电路7、OLED显示屏8、电源电路9连接，驱动电路2分别与发射桥路3及逻辑电路7连接，发射桥路3分别与电流传感器4及DC-DC模块连接，电流传感器4与精密整流电路5连接，精密整流电路5与比较器6，比较器6与逻辑电路7连接构成。

如图2所示，逻辑电路7是由接口电路11分别和或非门12、与门13、异或门14连接，或非门12和与门13连接。

如图3所示，精密整流电路5是由接口电路17分别和采样电阻15、全波整流电路16连接，采样电阻15和全波整流电路16连接。

如图4所示，一种精准测量瞬变电磁发射电流关断时间的测量方法，包括以下步骤：

一种精准测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，是由单片机1分别与驱动电路2、逻辑电路7、OLED显示屏8、电源电路9连接，驱动电路2分别与发射桥路3及逻辑电路7连接，发射桥路3分别与电流传感器4及DC-DC模块连接，电流传感器4与精密整流电路5连接，精密整流电路5与比较器6，比较器6与逻辑电路7连接构成。

逻辑电路7是由接口电路11分别和或非门12、与门13、异或门14连接，或非门12和与门13连接。

精密整流电路5是由接口电路17分别和采样电阻15、全波整流电路16连接，采样电阻15和全波整流电路16连接。

精准测量瞬变电磁发射电流关断时间的测量过程，包括以下步骤：

a.单片机1的定时器模块输出两路互补的PWM信号，该PWM信号经驱动电路2驱动后传给发射桥路3使发射桥路3工作，发射桥路3将电源电路9经DC-DC模块10转变后的直流电压变为正负交变的近似方波电压，通入负载线圈；

b.电流传感器4对负载线圈中的交变电流进行感应，得到交变电流信号；

c.电流传感器4感应到的正负交变电流信号经精密整流电路5中的接口电路17后，在采样电阻15上变为电压信号，经全波整流电路16得到单一正向的交变信号，经接口电路17输出；

d.单一正向的交变信号分别送入到两个比较器正向输入端，其中一个比较器器反向输入端的电压值为150mv，另一比较器反向端的电压值为300mv；

e.两个比较器处理后，分别输出两路方波信号，这两路方波信号经接口电路7后先是送给异或门14变为一个方波信号送给单片机ADC模块，此方波信号的高电平持续时间为关断过程中关断沿150mv与300mv之间的时间差t1；

f.单片机1的定时器模块输出的两路互补的PWM信号经过或非门后，变为一个方波信号，此方波信号的低电平持续时间表发射过程中控制信号持续时间，高电平持续时间表关断过程中控制信号持续时间，此方波信号与经接口电路输入的两路方波信号中的与300mv相比较后得到的方波信号进行与逻辑运算，得到从开始关断到关断沿下降到300mv的时间差t2，将此方波信号送入到单片机1的另一路ADC模块；

g.单片机1对上述返回的两路信号进行计算，将时间差t2，加上两倍的时间差t1，结果为t3；

h.单片机1计算得出的结果t3，即关断时间，送入OLED显示屏8显示。

Claims (3)

1.一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，其特征在于，是由单片机(1)经驱动电路(2)、发射桥路(3)、电流传感器(4)、精密整流电路(5)、比较器(6)和逻辑电路(7)与单片机(1)连接构成回路，单片机(1)通过电源电路(9)和DC-DC模块(10)与发射桥路(3)连接，单片机(1)与显示屏(8)连接构成。

2.按照权利要求1所述的一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，其特征在于，逻辑电路(7)是由接口电路(11)经或非门(12)和与门(13)与接口电路(11)连接构成回路，接口电路(11)还分别连接与异或门(14)和与门(13)连接构成。

3.按照权利要求1所述的一种精确测量瞬变电磁发射电流关断时间的装置，其特征在于，精密整流电路(5)是由接口电路(17)经采样电阻(15)和全波整流电路(16)与接口电路(17)连接构成。