CN219039384U - 一种航空电磁接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空电磁接收机，包括与线圈传感器电连接的信号调理电路，与信号调理电路电连接的采集电路，采集电路向信号调理电路发送标定信号，分别与信号调理电路和采集电路电连接的采集控制电路，采集控制电路向信号调理电路发送工作方式和增益控制信号，向采集电路发送同步触发信号，与采集控制电路电连接的嵌入式计算机，嵌入式计算机带有人机接口并向采集控制电路发送控制命令，电源电路为航空电磁接收机内的各电路及嵌入式计算机供电。本实用新型所公开的航空电磁接收机，在嵌入式计算机上布置了WEB服务器和FTP服务器，使得现场施工无需鼠标、键盘、显示器等外设，只需要平板电脑，手机或笔记本电脑便可灵活、方便的操控电磁接收机，并对其进行相关的设置。

Description

一种航空电磁接收机

技术领域

本实用新型涉及航空物探领域，具体的说涉及该领域内的一种航空电磁接收机。

背景技术

现有的航空电磁接收机（以下简称接收机）电路系统，主要由采集电路、调理电路、控制电路和嵌入式计算机等组成。操作嵌入式计算机需要借助鼠标、键盘和显示器等外设进行，现场使用极其不方便，且不灵活。另外，现有的接收机自身电路噪声较大，特别是低频噪声较大，为了使接收机测量到信噪比足够的信号，往往需要发射机端提供较大的发射功率，这样会造成发射机体积、重量较大，给野外现场布置、施工带来困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种无需鼠标、键盘操作，电路噪声较小的航空电磁接收机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种航空电磁接收机，其改进之处在于：包括与线圈传感器电连接的信号调理电路，与信号调理电路电连接的采集电路，采集电路向信号调理电路发送标定信号，分别与信号调理电路和采集电路电连接的采集控制电路，采集控制电路向信号调理电路发送工作方式和增益控制信号，向采集电路发送同步触发信号，与采集控制电路电连接的嵌入式计算机，嵌入式计算机带有人机接口并向采集控制电路发送控制命令，电源电路为航空电磁接收机内的各电路及嵌入式计算机供电。

进一步的，信号调理电路和采集电路各包括三个通道，且信号调理电路的三个通道分别与采集电路的三个通道对应。

进一步的，信号调理电路的每个通道都包括独立的低频信号调理电路和高频信号调理电路，低频信号调理电路包括低频放大电路和低频滤波电路、高频信号调理电路包括高频放大电路和高频滤波电路；采集电路的每个通道都包括独立的低频数据采集电路和高频数据采集电路。

进一步的，将信号调理电路和采集电路集成在一起组成信号调理采集电路，该信号调理采集电路包括与线圈传感器电连接的输入保护电路，与输入保护电路电连接的输入选择电路，低频数据采集电路的输出端与采集控制电路电连接，低频数据采集电路的输入端通过低频滤波电路和低频放大电路与输入选择电路电连接，高频数据采集电路的输出端与采集控制电路电连接，高频数据采集电路的输入端通过高频滤波电路和高频放大电路与输入选择电路电连接，输入选择电路还与采集控制电路电连接，在航空电磁接收机内有标定电路及三个上述的信号调理采集电路，三个信号调理采集电路彼此独立，标定电路分别为三个信号调理采集电路提供标定信号。

进一步的，输入选择电路采用模拟开关或继电器，所述的模拟开关或继电器由采集控制电路控制。

进一步的，采集控制电路采用FPGA做为主控制芯片，或者采用ARM和FPGA做为主控制芯片。

进一步的，在嵌入式计算机上布置有WEB服务器和FTP服务器。

进一步的，嵌入式计算机为卡片式计算机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所公开的航空电磁接收机，在嵌入式计算机上布置了WEB服务器和FTP服务器，并提供了无线接入方式，用户通过平板电脑、手机或笔记本电脑便可以很方便地对航空电磁接收机的参数进行设置，使得现场施工无需鼠标、键盘、显示器等外设，只需要平板电脑，手机或笔记本电脑便可灵活、方便的操控电磁接收机，并对其进行相关的设置。

本实用新型所公开的航空电磁接收机，信号调理电路与采集电路采用高、低频分别实施的方法，即低频信号测量与高频信号测量分别采用不同的测量电路，并采用低噪声放大电路，提高了航空电磁接收机的噪声指标和测量精度，降低了对发射机发射功率的需求，便于在野外现场布置和施工。

附图说明

图1是本实用新型实施例1所公开航空电磁接收机的组成框图；

图2是本实用新型实施例2所公开航空电磁接收机的组成框图；

图3是本实用新型实施例2所公开航空电磁接收机中信号调理采集电路的组成框图。

附图标记：1—信号调理电路，2—采集电路，3—采集控制电路，4—嵌入式计算机，5—电源电路，6—信号调理采集电路，61—输入保护电路，62—输入选择电路，6311—低频放大电路，6312—低频滤波电路，6313—低频数据采集电路，6321—高频放大电路，6322—高频滤波电路，6323—高频数据采集电路，7—标定电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种航空电磁接收机，包括与线圈传感器电连接的信号调理电路1，信号调理电路对线圈传感器传送过来的感应电压信号进行放大、滤波，供下述的采集电路进行数据采集。采集电路2与信号调理电路电连接，采集电路负责信号的A/D转换和向信号调理电路发送标定信号。

采集控制电路3分别与信号调理电路和采集电路电连接，采集控制电路是数据采集的控制中枢，负责向信号调理电路发送工作方式和增益控制等信号，向采集电路发送同步触发信号，根据下述嵌入式计算机的控制命令控制信号调理电路和采集电路完成数据采集。采集控制电路采用FPGA做为主控制芯片，能够产生所有采集控制信号，能够接收GPS、北斗等定位授时系统的信号，能够通过以太网或其他通讯接口与嵌入式计算机进行通讯。

嵌入式计算机4与采集控制电路电连接，嵌入式计算机负责人机接口并向采集控制电路转发控制命令。嵌入式计算机采用树莓派卡片式计算机，在树莓派上运行Linux操作系统，布置有WEB服务器和FTP服务器，用户可使用手机、平板电脑和笔记本电脑等终端通过无线或有线方式访问WEB服务器提供的网页，通过网页对航空电磁接收机进行相关参数设定，从而控制数据采集模式和采集时间等。用户还可通过手机、平板电脑和笔记本电脑等终端登录FTP服务器下载采集到的数据文件，做进一步的数据处理和反演。

电源电路5为航空电磁接收机内的各电路及嵌入式计算机提供不同电压、不同功率的直流电源，以便维持他们正常工作。

在本实施例中，信号调理电路和采集电路各包括三个通道，且信号调理电路的三个通道分别与采集电路的三个通道对应。

信号调理电路的每个通道都包括独立的低频信号调理电路和高频信号调理电路，低频信号调理电路包括低频放大电路和低频滤波电路、高频信号调理电路包括高频放大电路和高频滤波电路；采集电路的每个通道都包括独立的低频数据采集电路和高频数据采集电路。

由于高频器件具有较好的宽带响应特性，但在低频段的1/f噪声较大，不利于低频信号的测量。低频器件具有较好的低频噪声性能，但带宽受限，不能用于高频信号的测量，只使用高频器件或低频器件都无法同时兼顾高、低频噪声性能。因此为了充分利用高、低频器件在不同频段的噪声性能，同时兼顾带宽要求，将高、低频信号调理电路与采集电路分别实施，采集控制电路可根据采集频段的设置选择高、低频信号调理与采集电路模式进行信号调理与采集。

实施例2，如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：将信号调理电路和采集电路集成在一起组成信号调理采集电路6，信号调理采集电路对线圈传感器传送过来的感应电压信号进行放大、滤波，A/D转换。如图3所示，该信号调理采集电路包括与线圈传感器电连接的输入保护电路61，与输入保护电路电连接的输入选择电路62，低频数据采集电路6313的输出端与采集控制电路电连接，低频数据采集电路的输入端通过低频滤波电路6312和低频放大电路6311与输入选择电路电连接，高频数据采集电路6323的输出端与采集控制电路电连接，高频数据采集电路的输入端通过高频滤波电路6322和高频放大电路6321与输入选择电路电连接，输入选择电路还与采集控制电路电连接，在航空电磁接收机内有标定电路7及三个上述的信号调理采集电路，三个信号调理采集电路彼此独立，标定电路分别为三个信号调理采集电路提供标定信号。

上述低频放大、滤波等信号调理电路可采用但不限于采用低频噪声性能良好的CS3301搭建，采集电路可采用CS5373A和CS5378A等器件。高频放大、滤波等调理电路可采用但不限于采用高频性能良好的LT1813器件搭建，采集电路采用AD7763等器件。输入选择电路可采用模拟开关或继电器，由采集控制电路进行选择，将输入信号供给低频放大、滤波、采集电路或高频放大、滤波、采集电路进行处理。输入保护电路对输入的信号进行钳位、过压、过流、静电保护，保证后级电路在浪涌、静电等外界异常条件下不损坏。

上述的采集控制电路采用ARM和FPGA做为主控制芯片。嵌入式计算机采用香橙派、香蕉派或其他卡片式计算机，在卡片式计算机上运行Linux操作系统或Windows操作系统。

Claims (8)

1.一种航空电磁接收机，其特征在于：包括与线圈传感器电连接的信号调理电路，与信号调理电路电连接的采集电路，采集电路向信号调理电路发送标定信号，分别与信号调理电路和采集电路电连接的采集控制电路，采集控制电路向信号调理电路发送工作方式和增益控制信号，向采集电路发送同步触发信号，与采集控制电路电连接的嵌入式计算机，嵌入式计算机带有人机接口并向采集控制电路发送控制命令，电源电路为航空电磁接收机内的各电路及嵌入式计算机供电。

2.根据权利要求1所述的航空电磁接收机，其特征在于：信号调理电路和采集电路各包括三个通道，且信号调理电路的三个通道分别与采集电路的三个通道对应。

3.根据权利要求2所述的航空电磁接收机，其特征在于：信号调理电路的每个通道都包括独立的低频信号调理电路和高频信号调理电路，低频信号调理电路包括低频放大电路和低频滤波电路、高频信号调理电路包括高频放大电路和高频滤波电路；采集电路的每个通道都包括独立的低频数据采集电路和高频数据采集电路。

4.根据权利要求1所述的航空电磁接收机，其特征在于：将信号调理电路和采集电路集成在一起组成信号调理采集电路，该信号调理采集电路包括与线圈传感器电连接的输入保护电路，与输入保护电路电连接的输入选择电路，低频数据采集电路的输出端与采集控制电路电连接，低频数据采集电路的输入端通过低频滤波电路和低频放大电路与输入选择电路电连接，高频数据采集电路的输出端与采集控制电路电连接，高频数据采集电路的输入端通过高频滤波电路和高频放大电路与输入选择电路电连接，输入选择电路还与采集控制电路电连接，在航空电磁接收机内有标定电路及三个上述的信号调理采集电路，三个信号调理采集电路彼此独立，标定电路分别为三个信号调理采集电路提供标定信号。

5.根据权利要求4所述的航空电磁接收机，其特征在于：输入选择电路采用模拟开关或继电器，所述的模拟开关或继电器由采集控制电路控制。

6.根据权利要求1所述的航空电磁接收机，其特征在于：采集控制电路采用FPGA做为主控制芯片，或者采用ARM和FPGA做为主控制芯片。

7.根据权利要求1所述的航空电磁接收机，其特征在于：在嵌入式计算机上布置有WEB服务器和FTP服务器。

8.根据权利要求1所述的航空电磁接收机，其特征在于：嵌入式计算机为卡片式计算机。

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