[發明專利]一種礦用聚焦雙頻激電儀發送機

在審

• 申請號: 201410663774.2
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104502979A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 吳淼;張金濤;周游;呂一鳴;劉志民;劉希高
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤巷電法超前探測信號發送機，尤其是涉及一種礦用聚焦雙頻激電儀發送機。

技術背景

現有雙頻激電儀主要存在如下缺點：一、多用于地面的探測工作，不適合煤礦井下特定的工作和供電環境；二、只能發送一路激勵信號，不能形成約束電場。如果要形成約束電場則需要多臺發送機同時工作，這與煤巷狹小的工作空間相悖；三、內部多采用線性電源，不僅自身功耗大，而且電路體積大；四、多采用晶閘管或IGBT組成的全橋進行逆變，其驅動電路比較復雜，電路體積相對較大。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種效率高、體積小、穩定性強的礦用聚焦雙頻激電儀發送機。

本發明進一步的目的在于，提供一種能按要求可發出五路相互隔離且單路電流強度連續穩定可調的電流型雙頻激勵信號的礦用聚焦雙頻激電儀發送機。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種礦用聚焦雙頻激電儀發送機，它由前級主控系統、中間級線性隔離模塊和后級隔離輸出系統組成，其特征在于前級通過中間級對后級的多路輸出的信號進行隔離控制和采樣，避免多路輸出之間通過前級共地影響各路的隔離效果。

所述前級主控系統，由顯示器、鍵盤、微處理器、通信模塊、A/D和D/A轉換模塊組成。其特征在于，鍵盤和顯示器構成人機交互界面與微處理器相連；只識別數字信號的微處理器，通過采樣信號A/D轉換模塊和控制信號D/A轉換模塊，連接只能傳輸模擬信號的中間級線性隔離模塊；通信模塊連接微處理器和上位機，主要負責與上位機通訊。

所述中間級隔離模塊，主要是將前、后級隔離，防止前級對后級輸出的隔離效果造成影響。

所述后級隔離輸出系統，包括五路隔離開關電源和五路隔離逆變模塊。其特征在于，每一路開關電源都采用電壓和電流的雙反饋控制，電壓反饋控制使開關電源輸出的電壓不得超過100V，電流反饋控制使開關電源輸出的電流在0mA-200mA之間且連續穩定可調；每一路逆變模塊都加入了二次恒流反饋控制，提高了發送機發送的電流型信號的穩定性；逆變電路是由四個MOS管組成的全橋逆變，且MOS管利用光耦直接驅動，不僅實現了對驅動信號的隔離，而且降低了自身功耗，減小了電路的體積。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下為本發明的較佳實施例，并配合附圖詳細說明如后。

本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

圖1是本發明系統結構框圖。

圖2是本發明的線性隔離電路原理圖。

圖3是本發明的開關電源電路原理圖。

圖4是本發明的逆變模塊電流原理圖。

圖5是本發明發出的激勵信號波形。

其中，圖1包括：1.前級主控系統，2.中間級線性隔離系統，3.后級隔離輸出系統，4.顯示器，5.鍵盤，6.微處理器，7.通信模塊，8.五路電流控制信號D/A轉換模塊，9.十路采樣信號A/D轉換模塊，10.線性隔離電路，11.?五路隔離開關電源，12.?五路隔離逆變模塊，13.?井下127V交流電輸入端口，14.五路激勵信號輸出端口，15.上位機。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。本實施例不得用于解釋對本發明保護范圍的限制。

如圖1所示，本實施實例由前級主控系統（1）、中間級線性隔離模塊（2）和后級隔離輸出系統（3）組成。

所述前級主控系統（1）包括：顯示器（4），鍵盤（5），微處理器（6），通信模塊（7），五路電流控制信號D/A轉換模塊（8），十路采樣信號A/D轉換模塊（9）。其中，人機交互界面鍵盤（5）及顯示器（4）與微處理器（6）連接，主要用于鍵入設置輸出信號的強度和實時顯示輸出信號的電壓、電流值和接地電阻值；微處理器（6）連接各模塊進行相應的數據處理；電流控制信號D/A轉換模塊（8）和采樣信號A/D轉換模塊（9）連接微處理器（6）和中間級線性隔離模塊（2），十路采樣信號A/D轉換模塊（9）將中間級線性隔離模塊（2）輸出的五路采樣電流和五路采樣電壓的模擬量轉換成數字量傳送給微處理器（6）以便其進行數據運算，五電流控制信號D/A轉換模塊（8）將微處理器（6）輸出的數字控制信號轉換成模擬量以便通過中間級線性隔離模塊（2）對相應的后級電路進行隔離控制；通信模塊（7）將微處理器（6）與上位機（15）相連，實時向上位機（15）輸送發送機發出激勵信號的電壓、電流值和接地電阻值，以便上位機進行相應的計算。