CN216351270U - 一种全频带可切换量程的大地电磁法仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，包括：外壳上盖、外壳底盖、外壳侧盖、触摸显示屏和仪器电路板，所述外壳上盖与外壳底盖连接形成一内腔结构，所述仪器电路板置于内腔结构中，所述触摸显示屏安装于外壳上盖表面，并与仪器电路板连接，所述外壳侧盖卡接于外壳上盖与外壳底盖的一侧，所述外壳侧盖与仪器电路板连接，所述仪器电路板上安装有依次连接信号放大器、工频抑制器、程序控制放大器、信号滤波器和AD转换器、单片机控制器，所述信号放大器与传感器连接。本实用新型大地电磁法仪可根据用户要求，设置不同深度测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及大地电磁法仪(MT，Magnetotelluric mehtod)技术领域，尤其涉及一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，主要用于地下资源勘探。
背景技术
天然场仪器是根据测量不同频率地面反射的电磁波的信号强度，来测量地下物质的导电性，进一步再来推测地下矿状等。一般测量频率高的电磁波信号，反应的是地下浅层的大地电阻率情况；测量频率低的电磁波信号，反应的是地下深层的大地电阻率情况。现有技术中天然场仪器根据测量深度，设计有高频电路测量仪器、中频电路测量仪器、低频电路测量仪器。现有天然场仪器测量深度固定，无法根据客户需要调节，如600米探测深度的仪器，就只显示600米测量深度，需要浅层如100米内精细显示，则仪器无法实现。
实用新型内容
针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，解决现有大地电磁法仪测量深度固定，无法根据客户需要调节等问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，包括：外壳上盖、外壳底盖、外壳侧盖、触摸显示屏和仪器电路板，所述外壳上盖与外壳底盖连接形成一内腔结构，所述仪器电路板置于内腔结构中，所述触摸显示屏安装于外壳上盖表面，并与仪器电路板连接，所述外壳侧盖卡接于外壳上盖与外壳底盖的一侧，所述外壳侧盖与仪器电路板连接，所述仪器电路板上安装有依次连接信号放大器、工频抑制器、程序控制放大器、信号滤波器和AD转换器、单片机控制器，所述信号放大器与传感器连接。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述信号滤波器包括高频测量电路、中频测量电路、低频测量电路，所述高频测量电路、中频测量电路、低频测量电路与单片机控制器连接。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述低频测量电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第f电阻Rf、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电阻R1、第f电阻Rf串联连接构成负反馈放大电路，所述第二电阻R2与第一电容C1串联接地，所述第三电阻R3与第二电容C2串联接地，所述第二电阻R2与第一电容C1串联后与第三电阻R3、第二电容C2的串联电路并联连接接地构成二阶低通滤波电路。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述中频测量电路包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2、第二电容C2，所述第一电阻R1和第一电容C1串联连接构成一阶高通滤波电路，所述第二电阻R2、第二电容C2串联连接构成一阶低通滤波电路。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述高频测量电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第f电阻Rf、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电阻R1、第f电阻Rf串联连接构成负反馈放大电路，所述第一电容C1与第二电阻R2串联连接，第二电容C2与第三电阻R3串联接地，所述第一电容C1与第二电阻R2串联连接后与第二电容C2、第三电阻R3串联接地电路并联连接构成二阶高通滤波电路。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述信号放大器为有源高精度放大器。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述工频抑制器采用有源双T带阻滤波器。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述AD转换器包括快速AD转换器、中速AD转换器、低速AD转换器。
优选地，前述全频带可切换量程的大地电磁法仪，所述单片机控制器包括单片机数据处理单元，所述AD转换器与单片机数据处理单元连接。
与现有技术相比，本实用新型电路中同时设计了低频、中频、高频测量电路，单片机软件融合了不同频率测量，使仪器可以切换不同深度测量。本实用新型大地电磁法仪可根据用户要求，设置不同深度测量，如600米的仪器，也可以选择100米的深度精细测量。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪结构示意图；
图2：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪工作原理示意图；
图3：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪低频测量电路结构示意图；
图4：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪中频测量电路结构示意图；
图5：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪高频测量电路结构示意图；
图6：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪信号放大器电路结构示意图；
图7：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪工频抑制器电路结构示意图；
图8：本实用新型全频带可切换量程的大地电磁法仪程序控制放大器结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合说明书附图对本实用新型实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，包括：外壳上盖1、外壳底盖2、外壳侧盖3、触摸显示屏4和仪器电路板5，所述外壳上盖1与外壳底盖2连接形成一内腔结构，所述仪器电路板5置于内腔结构中，所述触摸显示屏4安装于外壳上盖1表面，并与仪器电路板5连接，所述外壳侧盖3卡接于外壳上盖1与外壳底盖2的一侧，所述外壳侧盖3与仪器电路板5连接。
本实用新型仪器电路板5固定于外壳上盖1与外壳底盖2之间的内腔结构中，可以得到有效防护。且外壳上盖1、外壳底盖2以及外壳侧盖3合成一体，提高了防水防尘等级，适合野外使用，携带方便。本实用新型触摸显示屏4安装于外壳上盖1，露出显示及触摸操作界面，便于人机交互。
如图2所示，本实用新型所述仪器电路板上安装有依次连接信号放大器、工频抑制器、程序控制放大器、信号滤波器和AD转换器、单片机控制器，所述信号放大器与传感器连接。所述信号滤波器包括高频测量电路、中频测量电路、低频测量电路，所述高频测量电路、中频测量电路、低频测量电路与单片机控制器连接。
如图3所示，本实用新型所述低频测量电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第f电阻Rf、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电阻R1、第f电阻Rf串联连接构成负反馈放大电路，所述第二电阻R2与第一电容C1串联接地，所述第三电阻R3与第二电容C2串联接地，所述第二电阻R2与第一电容C1串联后与第三电阻R3、第二电容C2的串联电路并联连接接地构成二阶低通滤波电路。实施中，通过调节第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1、第二电容C2可以设置高频截止频率，只让低频信号通过。
如图4所示，本实用新型所述中频测量电路包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2、第二电容C2，所述第一电阻R1和第一电容C1串联连接构成一阶高通滤波电路，所述第二电阻R2、第二电容C2串联连接构成一阶低通滤波电路。实施中，R1和C1构成一阶高通滤波电路，调节R1和C1可以设置低频截止频率，让中高频信号通过。中高频信号通过高通频滤波后再通过低通滤波，R2，C2构成一阶低通滤波，滤去高频信号。
如图5所示，本实用新型所述高频测量电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第f电阻Rf、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电阻R1、第f电阻Rf串联连接构成负反馈放大电路，所述第一电容C1与第二电阻R2串联连接，第二电容C2与第三电阻R3串联接地，所述第一电容C1与第二电阻R2串联连接后与第二电容C2、第三电阻R3串联接地电路并联连接构成二阶高通滤波电路。实施中，R1、Rf构成负反馈放大电路，R2、R3和C1、C2构成二阶高通滤波电路，调节R2、R3和C1、C2可以设置低频截止频率，只让高频信号通过。
优选地，本实用新型所述信号放大器为有源高精度放大器。采用有源高精度放大器实现信号的放大，放大倍数为：X10，X100。如图6所示，调整RG的阻值可实现放大倍数的调整。
优选地，本实用新型所述工频抑制器采用有源双T带阻滤波器。为提高整机抗干扰能力，本实用新型仪器采用Q值可调的有源双T带阻滤波器，滤除50Hz的工频干扰，衰减为50dB，如图7所示。
根据信号的强弱，本实用新型仪器程序控制放大器可自适应切换相应的放大倍数，分为4个放大倍数X1，X10，X100，X1000，如图8所示。
优选地，本实用新型所述AD转换器包括快速AD转换器、中速AD转换器、低速AD转换器。本实用新型AD转换器采用快中慢三路AD转换器，其中，快速AD转换器采用AD7915最高采样频率可以达到1M，中速采样AD转换器采用AD7988-1最高采样频率100K，低速采样AD转换器采用AD7732，最高采样频率可达10K。
优选地，本实用新型所述单片机控制器包括单片机数据处理单元，所述AD转换器与单片机数据处理单元连接。
综上，本实用新型大地电磁法仪可根据用户要求，设置不同深度测量，如600米的仪器，也可以选择100米的深度精细测量。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于，包括：外壳上盖、外壳底盖、外壳侧盖、触摸显示屏和仪器电路板，所述外壳上盖与外壳底盖连接形成一内腔结构，所述仪器电路板置于内腔结构中，所述触摸显示屏安装于外壳上盖表面，并与仪器电路板连接，所述外壳侧盖卡接于外壳上盖与外壳底盖的一侧，所述外壳侧盖与仪器电路板连接，所述仪器电路板上安装有依次连接信号放大器、工频抑制器、程序控制放大器、信号滤波器和AD转换器、单片机控制器，所述信号放大器与传感器连接；
所述信号滤波器包括高频测量电路、中频测量电路、低频测量电路，所述高频测量电路、中频测量电路、低频测量电路与单片机控制器连接；
所述AD转换器包括快速AD转换器、中速AD转换器、低速AD转换器。
2.根据权利要求1所述的全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于：所述低频测量电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第f电阻Rf、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电阻R1、第f电阻Rf串联连接构成负反馈放大电路，所述第二电阻R2与第一电容C1串联接地，所述第三电阻R3与第二电容C2串联接地，所述第二电阻R2与第一电容C1串联后与第三电阻R3、第二电容C2的串联电路并联连接接地构成二阶低通滤波电路。
3.根据权利要求1所述的全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于：所述中频测量电路包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2、第二电容C2，所述第一电阻R1和第一电容C1串联连接构成一阶高通滤波电路，所述第二电阻R2、第二电容C2串联连接构成一阶低通滤波电路。
4.根据权利要求1所述的全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于：所述高频测量电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第f电阻Rf、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电阻R1、第f电阻Rf串联连接构成负反馈放大电路，所述第一电容C1与第二电阻R2串联连接，第二电容C2与第三电阻R3串联接地，所述第一电容C1与第二电阻R2串联连接后与第二电容C2、第三电阻R3串联接地电路并联连接构成二阶高通滤波电路。
5.根据权利要求1所述的全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于：所述信号放大器为有源高精度放大器。
6.根据权利要求1所述的全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于：所述工频抑制器采用有源双T带阻滤波器。
7.根据权利要求1所述的全频带可切换量程的大地电磁法仪，其特征在于：所述单片机控制器包括单片机数据处理单元，所述AD转换器与单片机数据处理单元连接。
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