专利名称：多功能电磁勘探仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地球物理勘探技术领域，具体涉及到多功能电磁勘探仪。
背景技术：
随着国民经济的发展，对矿产资源、水资源、石油天然气资源的需求量越来越大，浅层和易开采的矿藏所剩有限，有不少地方的矿产资源已经采完，目前急需寻找深部和高山区的矿产资源，这就需要具有强大场源的地球物理勘探电磁仪，才能勘探深部的矿藏。由于深山地区无公路，交通很不方便，所有的勘探仪器设备需勘探人员肩抗背辈，故而要求勘探仪器设备体积小、重量轻、携带方便，而现有的地球物理勘探仪体积大、重量重、场源小，需要车载才能运输到目的地，这些仪器不能在深山地区勘探，也不能用于勘探地层深部的矿藏。研制一种体积小、重量轻、携带方便、场源强的地球物理勘探仪器是当前需要迫切解决的技术问题。
随着工业的发展，高压电网越来越密，对电磁勘探的干扰越来越强，特别是在大城市或正在开采的矿区，现有的地球物理勘探仪器由于供电电流较小，不能排除强大的电磁场的干扰，使得这类仪器不能在这些地区使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述地球物理勘探仪器的缺点，提供一种体积小、重量轻、携带方便、供电电流大、场源强、测量精确度高的多功能电磁勘探仪。
解决上述技术问题所采用的技术方案是它具有一个设置在安装板上的供电装置和接收机，所述的供电装置包括用于对整机进行控制的单片计算机。储能控制器，输入端接单片计算机。储能器，输入端接储能控制器。开关控制器，输入端接单片计算机。强电流开关，输入端接储能器和开关控制器。发射器，输入端接强电流开关。它还包括电流检测，输入端接发射器、输出端接单片计算机。
所述的接收机包括输入电路，该电路的输入端接接收线圈。浮点放大器，输入端接输入电路和单片计算机。它还包括将输入的模拟信号转换成数字信号的16位A/D转换器，输入端接浮点放大器和单片计算机、输出端接单片计算机。
本实用新型的储能控制器为集成电路U1的1脚接单片机的23脚并通过R1接15v电源正极、2脚接开关控制器并通过R2接15v电源正极、输出端3脚通过R3接三极管BG1的基极并通过R4接地，三极管BG1的集电极通过R6接三极管BG2的基极并通过R5接地，三极管BG2的集电极接二极管D1的正极，二极管D1的负极接储能器。本实用新型的储能器为R7的一端接储能控制器的输出端二极管D1的负极、另一端接C2的一端和发射器，C2的另一端接地。本实用新型的强电流开关为并联的6～24组开关电路。本实用新型的浮点放大器为集成电路U13的输入端接输入电路的集成电路U12的输出端和集成电路U15的4脚、输出端接集成电路U14的输入端和集成电路U15的5脚和集成电路U18A的7脚以及集成电路U18C的11脚，集成电路U14的输出端接集成电路U15的7脚和集成电路U18C的10脚以及集成电路U18D的9脚，集成电路U15的输出端8脚接16位A/D转换器，集成电路U18A和集成电路U18B的输出端接集成电路U15的1脚并接单片计算机的66脚，集成电路U18C和集成电路U18D的输出端接集成电路U15的16脚并接单片计算机的27脚。
本实用新型并联的6～24组开关电路完全相同。
本实用新型的开关电路为集成电路U5的输入端接开关控制器的集成电路U3的输出端11脚、输出端通过R16接场效应管M1的栅极并通过R16和R17接场效应管M1的源极。
本实用新型与现有的地球物理勘探仪器相比，可供出电流500～1600A，接收机消除了50Hz工业电流的干扰，接收机采用了浮点放大器，使本实用新型的测量精确度为之提高。强场源所增加的信噪比，使勘探深度大大提高。本实用新型具有体积小、重量轻、方便携带、场源大、测量精确度高等优点，可在深山以及高压电网附近地区勘探。
图1是本实用新型的使用状态图。
图2是图1中供电装置的电气原理方框图。
图3是图1中实施例1供电装置的电子线路原理图。
图4是图1中接收机的电气原理方框图。
图5是图1中接收机的电子线路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
实施例1在图1中，本实用新型由供电装置1和接收机2两部分构成，供电装置1和接收机2安装在同一安装板3上。
图2是图1中供电装置的电气原理方框图，参见图2。在图2中，本实施例的供电装置是由单片计算机、储能控制器、储能器、开关控制器、强电流开关、发射器、电流检测连接构成。单片计算机的输出端接储能控制器和开关控制器，储能控制器的输出端接储能器，储能器和开关控制器的输出端接强电流开关，强电流开关的输出端接发射器，发射器的输出端接电流检测，电流检测的输出端接单片计算机。
在图3中，本实施例单片机计算机的型号为592。
本实施例的储能控制器是由集成电路U1、三极管BG1、三极管BG2、二极管D1、R1～R6连接构成，集成电路U1的型号是4081。集成电路U1的1脚接单片机的23脚并通过R1接15v电源正极、2脚接开关控制器并通过R2接15v电源正极、输出端3脚通过R3接三极管BG1的基极并通过R4接地，三极管BG1的集电极通过R6接三极管BG2的基极并通过R5接地，三极管BG2的集电极接二极管D1的正极，二极管D1的负极接储能器。
本实施例的储能器是由R7、C2连接构成。R7的一端接二极管D1的负极、另一端接C2的一端和发射器，C2的另一端接地。
本实施例的开关控制器由集成电路U2、集成电路U3、集成电路U4、三极管BG3、三极管BG4、R8～R14、C1连接构成，集成电路U2、集成电路U3、集成电路U4的型号是4081。集成电路U2的5脚通过R8接单片计算机的19脚并通过R9接地、6脚接C1的一端和集成电路U1的2脚、4脚通过R10接三极管BG3的基极并通过R10和R11接地，三极管BG3的集电极通过R13接三极管BG4的基极并通过R12接15v电源正极，三极管BG4的集电极接集成电路U3的12脚和集成电路U4的8脚并通过R14接地，集成电路U3的13脚与集成电路U4的9脚相连接并接15v电源正极，集成电路U3的输出端11脚接强电流开关并通过R15接地。
本实施例的强电流开关是由集成电路U5～集成电路U10、场效应管M1～场效应管M6、R15～R27连接成6个并联的开关电路构成，集成电路U5～集成电路U10的型号为4050。集成电路U5～集成电路U10的输入端接集成电路U3的输出端11脚，集成电路U5的输出端通过R16接场效应管M1的栅极并通过R16和R17接场效应管M1的源极，集成电路U6的输出端通过R18接场效应管M2的栅极并通过R18和R19接场效应管M2的源极，集成电路U7的输出端通过R20接场效应管M3的栅极并通过R20和R21接场效应管M3的源极，集成电路U8的输出端通过R22接场效应管M4的栅极并通过R22和R23接场效应管M4的源极，集成电路U9的输出端通过R24接场效应管M5的栅极并通过R24和R25接场效应管M5的源极，集成电路U10的输出端通过R26接场效应管M6的栅极并通过R26和R27接场效应管M6的源极，场效应管M1～场效应管M6的漏极相连接并接发射器、源极接电流检测。
本实施例的发射器是由二极管D2、R29连接构成。二极管D2的正极接场效应管M1～场效应管M6的漏极和供电线圈的B端、负极通过R29接储能器的R7的另一端和供电线圈的A端。
本实施例的电源检测是由集成电路U11、R30～R33连接构成，集成电路U11的型号为OPA27。集成电路U11的3脚通过R31接场效应管M1～场效应管M6的源极、2脚通过R32接输出端并通过R30接地、输出端通过R33接单片计算机的65脚。
按给定的程序单片计算机给储能器储存电能的指令，于是储能控制器对储能器进行储能，单片计算机再按供电程序经过开关控制器，输出供断电脉冲，使强电流开关工作，当开关接通时，即将储能器的电能输送给发射器，随即产生强大的磁场，同时电流检测电路将测得的电流值输出到单片计算机，断电后用接收机测量二次场。
在图4中，本实用新型的接收机是由输入电路、浮点放大器、16位A/D转换器连接构成。输入电路的输入端接接收线圈、输出端接浮点放大器，浮点放大器的输出端接16位A/D转换器，16位A/D转换器的输出端接单片机计算机，浮点放大器、16位A/D转换器的输入端接单片机计算机。
在图5中，本实施例的输入电路由集成电路U12构成，集成电路U12的型号为A27。集成电路U12的输入端接接收线圈、输出端接浮点放大器。
本实施例的浮点放大器由集成电路U13、集成电路U14、集成电路U15、集成电路U18A～集成电路U18D连接构成，集成电路U14和集成电路U15的型号为A27，集成电路U15的型号为508，集成电路U18A～集成电路U18D的型号为LM339。集成电路U13的输入端接集成电路U12的输出端和集成电路U15的4脚、输出端接集成电路U14的输入端和集成电路U15的5脚和集成电路U18A的7脚以及集成电路U18C的11脚，集成电路U14的输出端接集成电路U15的7脚和集成电路U18C的10脚以及集成电路U18D的9脚，集成电路U15的输出端8脚接16位A/D转换器，集成电路U18A和集成电路U18B的输出端接集成电路U15的1脚并接单片计算机的66脚，集成电路U18C和集成电路U18D的输出端接集成电路U15的16脚并接单片计算机的27脚。
本实施例的16位A/D转换器由集成电路U16、集成电路U17连接构成，集成电路U16的型号为A27，集成电路U17的型号为ADS7805。集成电路U16的输入端接集成电路U15的输出端8脚、输出端接集成电路U17的输入端，集成电路U17的输出端接单片计算机的68脚。
接收线圈输入的感应电动势经过输入电路处理以及浮点放大器放大后再由16位A/D转换器将输入的模拟信号转换成数字信号输入到单片计算机进行数据处理。
实施例2在本实施例中，强电流开关是由16组并联的完全相同的开关电路构成。其它电路和电路的连接关系以及元器件的连接关系与实施例1相同。
实施例3在本实施例中，强电流开关是由24组并联的完全相同的开关电路构成。其它电路和电路的连接关系以及元器件的连接关系与实施例1相同。
权利要求1.一种多功能电磁勘探仪，它具有一个设置在安装板[3]上的供电装置[1]和接收机[2]，其特征在于所述的供电装置[1]包括用于对整机进行控制的单片计算机；储能控制器，输入端接单片计算机；储能器，输入端接储能控制器；开关控制器，输入端接单片计算机；强电流开关，输入端接储能器和开关控制器；发射器，输入端接强电流开关；它还包括电流检测，输入端接发射器、输出端接单片计算机；所述的接收机[2]包括输入电路，该电路的输入端接接收线圈；浮点放大器，输入端接输入电路和单片计算机；它还包括将输入的模拟信号转换成数字信号的16位A/D转换器，输入端接浮点放大器和单片计算机、输出端接单片计算机。
2.按照权利要求1所述的多功能电磁勘探仪，其特征在于所说的储能控制器为集成电路U1的1脚接单片机的23脚并通过R1接15v电源正极、2脚接开关控制器并通过R2接15v电源正极、输出端3脚通过R3接三极管BG1的基极并通过R4接地，三极管BG1的集电极通过R6接三极管BG2的基极并通过R5接地，三极管BG2的集电极接二极管D1的正极，二极管D1的负极接储能器；所说的储能器为R7的一端接储能控制器的输出端二极管D1的负极、另一端接C2的一端和发射器，C2的另一端接地；所说的强电流开关为并联的6～24组开关电路；所说的浮点放大器为集成电路U13的输入端接输入电路的集成电路U12的输出端和集成电路U15的4脚、输出端接集成电路U14的输入端和集成电路U15的5脚和集成电路U18:A的7脚以及集成电路U18:C的11脚，集成电路U14的输出端接集成电路U15的7脚和集成电路U18:C的10脚以及集成电路U18:D的9脚，集成电路U15的输出端8脚接16位A/D转换器，集成电路U18:A和集成电路U18:B的输出端接集成电路U15的1脚并接单片计算机的66脚，集成电路U18:C和集成电路U18:D的输出端接集成电路U15的16脚并接单片计算机的27脚。
3.按照权利要求2所述的多功能电磁勘探仪，其特征在于所说并联的6～24组开关电路完全相同。
4.按照权利要求2或3所述的多功能电磁勘探仪，其特征在于所说开关电路为集成电路U5的输入端接开关控制器的集成电路U3的输出端11脚、输出端通过R16接场效应管M1的栅极并通过R16和R17接场效应管M1的源极。
专利摘要一种多功能电磁勘探仪，它具有一个设置在安装板上的供电装置和接收机。供电装置包括单片计算机、储能控制器、储能器、开关控制器、强电流开关、发射器、电流检测。接收机包括输入电路、浮点放大器、16位A/D转换器。本实用新型与现有的地球物理勘探仪器相比，可供出电流500～1600A，接收机消除了50Hz工业电流的干扰，接收机采用了浮点放大器，使本实用新型的测量精确度为之提高。强场源所增加的信噪比，使勘探深度大大提高。本实用新型具有体积小、重量轻、方便携带、场源强、测量精确度高等优点，可在深山以及高压电网附近地区勘探。
文档编号G01V3/00GK2641665SQ0326260
公开日2004年9月15日 申请日期2003年8月11日 优先权日2003年8月11日
发明者刘显耀, 刘 文 申请人:西安强源物探研究所