[實用新型]磁偏角磁傾角儀自動量程切換電路

有效

• 申請號: 201720623827.7
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN206757019U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 劉迪仁;汪蓉儀;劉陽深
• 申請（專利權）人: 北京市京核鑫隆科技中心
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司11230
• 代理人: 杜澄心,張亞軍

技術領域

本實用新型涉及一種磁偏角磁傾角的測量技術。

背景技術

傳統的磁偏角磁傾角儀測量裝置，即磁力儀，使用手動切換其量程。測量范圍窄，使用過程中不能實現快速高精度的自動化測量。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種磁偏角磁傾角儀自動量程切換電路，以解決在磁偏角磁傾角測量中，磁力儀實現自動量程切換的技術問題。

為了實現上述發明目的，本實用新型所采用的技術方案如下：

磁偏角磁傾角儀自動量程切換電路，包括電壓極性轉換電路、比較電路、數字雙刀4擲開關電路、衰減電路、放大電路和四位半顯示電路；磁力儀檢測到的正或負的磁場信號電壓值VI，經過電壓極性轉換電路，將其轉換為數值大小相同的電壓值VT；電壓值VT信號一方面經過兩路比較電路，產生S1、S0的狀態值，S1、S0的狀態值信號連接到數字雙刀4擲開關電路中的第一開關和第二開關，控制第一、二開關的選通狀態；VT信號同時送入三路并聯的衰減電路，進行三擋位不同比例的衰減；衰減檔位的選定，即量程開關的切換，由比較電路輸出的狀態信號值決定；數字雙刀4擲開關電路根據輸入信號S1、S0的狀態值，選通公共觸頭與其四個觸點的連接狀態，第一開關與第二開關同時受S1、S0狀態值控制，根據S1、S0狀態值決定第二開關選中其中一路信號進入放大器，再進入四位半顯示電路的VIN端，供液晶顯示屏顯示磁場數值；與此同時，第一開關根據S1、S0狀態值決定四位半顯示電路的dp1、dp2兩個小數點控制端接通電源，對其相應的小數點點亮。

本實用新型的優點及積極效果：

1、應用在磁偏角磁傾角儀磁場探測時，能夠快速高精度的實現磁場測量的自動切換；

2、本電路的各個部分是連貫的整體，保證了高精度磁場測量時，量程的自動切換功能的實現。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理框圖。

具體實施方式

本實用新型的電路組成及工作原理結合圖1說明如下。本實用新型是在使用磁通門DI磁力儀測量磁偏角D和磁傾角I的過程中自動選擇量程，使磁場強度值在屏幕上顯示出來，并在需要時顯示儀器的電源電壓的電路。該電路包括：磁場輸出電壓極性轉換電路、磁場電壓值比較電路、數字雙刀4擲開關電路、衰減電路、放大電路和四位半顯示電路。磁場輸出電壓極性轉換電路是當磁通門傳感器探測時，從磁通門磁力儀電路輸出的負電壓輸出信號轉換為正電壓輸出信號，而從磁通門磁力儀電路輸出的正電壓輸出的信號則保持不變。

磁場輸出檔位電壓值比較電路分為比較電路1和比較電路2，通過設定的兩個門限電壓(200mv和2000mv)，將被測磁場值分成3檔，當磁場輸出電壓小于200mv為1檔，對應測定的磁場強度是0.1nT—1999.9nT；當磁場輸出電壓大于200mv而小于2000mv時，為2檔，對應測定的磁場強度值是2000nT—19999nT；當磁場輸出電壓大于2000mv時，為3檔，對應測定的磁場值是20.00uT-199.99uT,即20000nT—199990nT。

當磁力儀檢測到磁場電壓值VI時，經過電壓極性轉換電路進行轉換，將磁力儀檢測到的正或負的磁力電壓值切換為數值大小相同的電壓值VT；VT信號一方面經過兩路比較電路，產生S1、S0的狀態值，S1、S0的狀態值信號將控制數字雙刀4擲開關電路中第一開關和第二開關的選通狀態；同時VT信號同時送入三路衰減電路，根據S1、S0的值決定第二開關選中，其中的一路信號進入10倍放大器，再進入四位半顯示電路顯示其數值；與此同時，第一開關根據S1、S0的值決定dp1或dp2的小數點控制端接通5伏電源，對其相應的小數點點亮。當磁力儀探頭檢測磁場值不斷連續變化時，經過此電路能夠實現磁場測量數值量程的自動轉換和顯示。

衰減電路1、衰減電路2、衰減的電路3與數字第二開關的狀態實現了將大小不同的電壓磁場信號進行歸一化處理，統一轉換成0-20mv信號，經放大后，均轉變為0-200mv的磁場電壓信號。

舉例：

當VI磁場值為100mv時，S1＝1S0＝0；

第一開關選中dp1小數點控制端通電并點亮該位小數點；第二開關選中衰減電路1，經過放大電路后，在四位半顯示電路顯示1000.0nT；

當VI磁場值為300mv時，S1＝0S0＝0；

第一開關選中2y0；dp1、dp2兩位小數點控制端均不通電，這樣，兩位小數點均不點亮；第二開關選中衰減電路2，經過放大電路后，在四位半顯示電路顯示3000nT；