[發明專利]自適應阻抗匹配裝置

有效

• 申請號: 202010088906.9
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111181525B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王猛;胡亮亮;鄧明;馮令良;王雨佳;郭麗;劉偉;鐘立鵬
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: H03H11/30
• 分類號: H03H11/30
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛芹

本發明公開了一種自適應阻抗匹配裝置。該自適應阻抗匹配裝置，包括：單片機的主控模塊；GPS授時模塊；顯示模塊；溫度傳感器；霍爾電流傳感器，其與所述單片機的主控模塊通信進行電流采集；霍爾電壓傳感器，其與所述單片機的主控模塊通信進行電壓采集；WIFI模塊，其與單片機的主控模塊相連，負責接收發射機發送的頻率信息；電流頻率采集單元，其與所述單片機的主控模塊的定時器外部脈沖計數通道連接進行頻率采集；SD卡存儲模塊；電機驅動模塊；繼電器模塊，其和所述電機驅動模塊均與所述單片機的主控模塊連接；交流接觸器模塊，其與繼電器模塊相連。該自適應阻抗匹配裝置能夠徹底解決了高頻大電流發射問題，有效抑制環境干擾。

技術領域

本發明是關于深部礦產資源和地質構造探測領域，特別是關于一種自適應阻抗匹配裝置。

背景技術

可控源音頻大地電磁法(CSAMT)被廣泛應用于深部礦產資源和地質構造的探測，在國民經濟建設和地球科學研究中發揮著重要作用。

然而，現有發射機在長電偶源極距的情況下，發射回路無法供出高頻大電流，導致高頻人工源信號還未傳播至有效探測區域就已經衰減殆盡，且不能有效抑制環境干擾，降低了遠收發距實測數據的信噪比，不能為CSAMT方法增強地下電性特征的分辨能力提供有力的技術支撐。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單合理的自適應阻抗匹配裝置，該自適應阻抗匹配裝置徹底解決高頻大電流發射問題，有效抑制環境干擾，提高了遠收發距實測數據的信噪比，為CSAMT方法增強地下電性特征的分辨能力提供有力的技術支撐。

為實現上述目的，本發明提供了一種自適應阻抗匹配裝置，包括：單片機的主控模塊，其為自適應阻抗匹配裝置的核心控制模塊；GPS授時模塊，其與所述單片機的主控模塊相連進行實時對鐘；顯示模塊，其為墨水顯示屏，與所述單片機的主控模塊相連；溫度傳感器，其為兩個，分別布設在自適應阻抗匹配裝置的機箱內側及其發射回路中大功率可變電感的線圈側面，并分別與所述單片機的主控模塊通信進行溫度采集；霍爾電流傳感器，其穿設在大功率電磁發射機的發射線纜上，并通過電流峰值模擬信號調理模塊與所述單片機的主控模塊通信進行電流采集；霍爾電壓傳感器，其與大功率電磁發射機發射回路的大功率可變電感的兩端連接，并通過電壓峰值模擬信號調理模塊與所述單片機的主控模塊通信進行電壓采集；WIFI模塊，其與單片機的主控模塊連接，負責將大功率電磁發射機發送的發射頻率傳輸等信息傳輸到單片機的主控模塊；電流頻率采集單元，其輸入端與所述霍爾電流傳感器模塊連接，輸出端與所述單片機的主控模塊的定時器外部脈沖計數通道連接進行頻率采集；SD卡存儲模塊，其與所述單片機的主控模塊連接，用于存儲所述單片機的主控模塊轉換完的溫度、頻率、電壓和電流波形數據以及與之相對應的高精度時間信息；電機驅動模塊，其與所述單片機的主控模塊連接；步進電機，其與所述電機驅動模塊連接；繼電器模塊，其與所述的單片機的主控模塊通過I/O口連接；交流接觸器，其控制端與所述的繼電器模塊連接，通過繼電器分別控制多個交流接觸器實現回路中電感、電容的串并聯；所述單片機的主控模塊根據所述SD卡存儲模塊中的溫度、頻率、電壓和電流波形數據以及與之相對應的高精度時間信息控制電機驅動模塊驅動步進電機來調節大功率可變電感的電感值以及控制繼電器模塊驅動交流接觸器選擇相應的電容值與大功率電磁發射機發射回路形成串并聯，利用諧振原理使發射回路趨于純阻性，進而實現發射回路電流最大化。

在一優選的實施方式中，自適應阻抗匹配裝置還包括：電源轉換模塊。

在一優選的實施方式中，電機驅動模塊連接所述單片機的主控模塊的PWM輸出引腳，通過其輸出的脈沖和方向選擇來控制電機的運動。

在一優選的實施方式中，繼電器模塊與所述單片機的主控模塊的I/O口連接，通過I/O口的高低電平來控制繼電器的選通。