[發明專利]地下水源探測用檢測裝置

有效

• 申請號: 201710306134.X
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107085241B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王靖;黃采倫;南茂元;周博文;吳亮紅;田勇軍
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 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

1.一種地下水源探測用檢測裝置，由信號輸入及通道選擇電路、工頻陷波與輸入適配電路、低通濾波電路、前置可變增益放大電路、可選帶通濾波器組、后置可變增益放大電路、A/D轉換電路、控制處理與通信電路組成，信號輸入及通道選擇電路連接16根用于獲取地下水源信號的探針并可從中選擇兩個探針信號以差分方式連接到工頻陷波與輸入適配電路，工頻陷波的信號經低通濾波電路后送至前置可變增益放大電路，前置放大后信號經可選帶通濾波器組提取指定探測深度信息送后置可變增益放大電路，后置放大后的地下水源信號在控制處理與通信電路的控制下經A/D轉換電路采集為數字信號送上位PC機分析以得到探針范圍的地下水源分布情況；其特征在于：所述的信號輸入及通道選擇電路包括A組8個探針的連接插座INA1～INA8，B組8個探針的連接插座INB1～INB8，濾除探針及探測電纜上高頻噪聲的磁珠Z1～Z16，將探針接收信號耦合到模擬開關輸入端的電容C1～C16，8選1模擬開關IC1～IC2，IC1、IC2在控制處理與通信電路輸出控制信號KTD0～KTD7的控制下選擇A組任一探針信號到INPUTA、B組任一探針信號到INPUTB以差分方式連接至工頻陷波與輸入適配電路；所述的低通濾波電路包括由電阻R13～R14、電容C25～C26、運放IC3A組成的二階有源低通濾波器，直流電位設置電阻R15，隔直電容C27，輸入單端信號INPUTO經低通濾波并隔直后輸出V-LP信號到前置可變增益放大電路，以減少信號范圍之外的高頻成分和直流偏移對后續電路的影響；所述的前置可變增益放大電路由電阻RQ1～RQn、運放IC4B～IC4C和模擬開關K11～Kn2組成，低通濾波信號V-LP經運放IC4B與電阻、模擬開關組成的電路放大后由緩沖器IC4C輸出V-QZY信號，電路中引入雙模擬開關結構以克服模擬開關導通電阻對放大器增益的影響；所述的可選帶通濾波器組由電阻RB1～RB3、電容CA1～CA32、電容CB1～CB32、兩個模擬開關組和運放IC4D組成，是一個通過控制模擬開關組可選32個中心頻率的二階帶通濾波器，用于從前置放大信號V-QZY中選取指定深度的地下水源信息V-BP；所述的后置可變增益放大電路是一個由電阻RH1～RHn、電阻Rf、模擬開關組和運放IC4A組成的差分放大器，用于對可選帶通濾波器組選取的信號V-BP進行放大以滿足后續A/D轉換器的要求；所述的A/D轉換電路由電阻R16、電容C28～C31、SPI接口和A/D轉換器IC6和ADC參考電源IC7組成，電阻R16為ADC片選上拉電阻，電容C28～C31為ADC參考電源的解耦、旁路電容，IC7用于提供ADC參考電源，A/D轉換器IC6通過SPI接口與控制處理與通信電路的DSP芯片IC5連接，其模擬信號輸入端分別連接至低通濾波電路輸出V-LP、前置可變增益放大電路輸出V-QZY、可選帶通濾波器組輸出V-BP、后置可變增益放大電路輸出V-HZY；所述的控制處理與通信電路包括DSP、CPLD、SBSRAM、E2PROM、時鐘與復位模塊、通信接口，DSP為主處理芯片，它通過總線連接CPLD、SBSRAM、E2PROM、A/D轉換器和通信接口，CPLD的邏輯輸出連接至信號輸入及通道選擇電路、前置可變增益放大電路、可選帶通濾波器組、后置可變增益放大電路的控制輸入端，時鐘與復位模塊用于提供DSP工作所需得時鐘與復位信號，上位PC機經通信接口設置本檢測裝置的探測參數或讀取探測數據以進行地下水源埋藏深度、儲量大小分析。