发明名称 用于接收地球天然脉冲电磁场信号的监测仪器
摘要 本发明提供了一种用于接收地球天然脉冲电磁场信号的监测仪器,包括用于采集地球表面天然脉冲电磁场信号的传感器、控制单元以及用于供电的电源单元,所述控制单元采用MSP430F169IPM芯片,所述传感器采用地球天然脉冲电磁场甚低频接收传感器。传感器的输出端通过用于对传感器采集的信号进行二级调理的前端调理单元连接于用于进行信号放大的程控放大单元,所述程控放大单元与控制单元双向连接,所述控制单元与3G通信模块和PC连接。本发明利用传感器采集地表天然电磁场脉冲信号,然后进行预处理,并在控制单元的设定下进行程控放大,整个监测仪器电路简单、体积小、稳定、效率高,仅需直流电供电,方便野外作业。
申请公布号 CN104391337B 申请公布日期 2016.02.10
申请号 CN201410805153.3 申请日期 2014.12.22
申请人 中国地质大学(武汉) 发明人 郝国成;殷玉可;骆云彤;赵娟
分类号 G01V3/40(2006.01)I 主分类号 G01V3/40(2006.01)I
代理机构 武汉华旭知识产权事务所 42214 代理人 刘荣;周宗贵
主权项 用于接收地球天然脉冲电磁场信号的监测仪器,包括用于采集地球表面天然脉冲电磁场信号的传感器、控制单元以及用于供电的电源单元,其特征在于:所述传感器的输出端通过用于对传感器采集的信号进行二级调理的前端调理单元连接于用于进行信号放大的程控放大单元,所述程控放大单元与控制单元双向连接,所述控制单元与3G通信模块和PC连接;所述传感器为地球天然脉冲电磁场甚低频接收传感器,包括线圈、磁芯以及外屏蔽套管,磁芯呈圆柱状,其直径为8~10mm,长度为160~180mm,磁芯采用锰锌铁氧体材料制成;所述的线圈用于接收地表天然脉冲电磁场并转换成电信号,线圈沿同一方向均匀、紧密的缠绕在磁芯上,缠绕有1900~2100匝;所述的外屏蔽套管为圆筒状的接地的铜管,外屏蔽套管套在磁芯和线圈上,其内径为9~11mm,其长度比磁芯长度大8~12mm,线圈的两端由外屏蔽套管上的同一端开口处伸出,磁芯与外屏蔽套管之间的缝隙处填充有固体胶,所述固体胶将磁芯和线圈固定在外屏蔽套管内;所述的外屏蔽套管的底部沿轴向开有一条长度与磁芯长度相同的开口;所述前端调理单元采用仪表放大器INA128芯片和双运算放大器OPA2227芯片的第一通道构成的二级调理电路,其中第一级调理放大电路采用仪表放大器INA128芯片,其1脚通过510Ω的电阻OP_R1与8脚连接,其6脚通过串联的0.1uF的电容OP_C9和10KΩ的电阻OP_R2接地;第二级调理电路采用双运算放大器OPA2227芯片的第一通道,其1脚通过910Ω的电阻OP_R3与2脚连接,其2脚通过100Ω的电阻OP_R4接地,其3脚通过10KΩ的电阻OP_R3接地;仪表放大器INA128芯片的2脚和3脚与传感器的输出端连接;所述程控放大单元采用双运算放大器OPA2227芯片、模拟开关sn741vc2g53芯片、数模转换器DAC7811芯片、电压运算放大器OPA277,其中双运算放大器OPA2227芯片第一通道的1脚连接数模转换器DAC7811芯片的脚9;双运算放大器OPA2227芯片第二通道的输出端7脚与100Ω电阻OP_R7的一端和10KΩ电阻OP_R6的一端连接,电阻OP_R7和电阻OP_R6的另一端再分别连接模拟开关sn741vc2g53芯片的6脚和7脚,作为放大倍数的可选控制端,同时双运算放大器OPA2227芯片第二通道的输出端7脚为程控放大单元的输出端;数模转换器DAC7811芯片的1脚、2脚和10脚分别与电压运算放大器OPA277的2脚、3脚和6脚连接;电压运算放大器OPA277的6脚通过100Ω电阻OP_R5连接于双运算放大器OPA2227芯片第二通道的6脚。
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