一种煤矿钻孔电阻率监测发射天线的制作方法

本发明属于煤矿井下电阻率监测领域，涉及一种发射天线，具体是一种煤矿钻孔电阻率监测发射天线。

背景技术：

1、发射线圈用来发射煤矿井下特定频率的电场电波信号，在矿井电阻率监测中，受到发射装置的限制，信号常采用一个工作频率来进行施工，如果进行多个频率参数进行探测，将会是井下施工时间成倍增长，影响施工效率。

2、目前煤矿井下使用的矿井电阻率监测发射天线通常采用胶布将发射天线固定在外壳上，这种发射线圈容易受到外界碰撞变形，从而使线圈的发射频率发生变化，影响探测精度。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿钻孔电阻率监测发射天线，以解决现有技术中发射装置易受外界影响而致探测精度的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种煤矿钻孔电阻率监测发射天线，包括信号发射电路、差分放大电路、宽频放大电路和前置滤波电路，其中，所述信号发射电路的输出端与差分放大电路的输入端连接，所述差分放大电路的输出端与宽频放大电路的输入端连接，所述宽频放大电路的输出端与前置滤波电路的输入端连接。

4、本发明还包括以下技术特征：

5、所述信号发射电路包括电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、二极管d21、二极管d22、运算放大器ic21、运算放大器ic22、运算放大器ic23、电源v21、电源v22、电源v23、电源v24、电源v25、电源v26、电源v27、电源v28、电源v29、电容c21、电容c2，其中，电源v21与电容c21一端、电阻r22一端、运算放大器ic21同向输入端共同连接，电容c21第二端与电源v23连接，电阻r22第二端与电容c22一端连接；电源v22与电阻r21一端、运算放大器ic21反向输入端和电容c23一端共同连接，电阻r21第二端作为信号发射电路的信号输入端，电容c23第二端与电阻r23一端连接，电阻r23第二端与运算放大器ic21输出端、电容c22第二端和电阻r24一端共同连接；电阻r24第二端分别与电阻r25一端和电阻r26一端共同连接；电阻r25第二端与运算放大器ic22同向输入端连接，运算放大器ic22反向输入端与运算放大器ic23反向输入端连接；运算放大器同向输入端与电阻r26第二端连接；运算放大器ic22输出端与二极管d21正极连接，二极管d21负极与二极管d22负极连接，且该连接点作为信号发射电路的输出端与差分放大电路的输入端连接；二极管d22正极与运算放大器ic23输出端连接；电源v24与运算放大器ic21第四端连接，电源v25与运算放大器ic21第五端连接；电源v26与运算放大器ic22第四端连接，电源v27与运算放大器ic22第五端连接；电源v28与运算放大器ic23第四端连接，电源v29与运算放大器ic23第五端连接。

6、所述差分放大电路包括电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r35电阻r36、电阻r37、电阻r38、r39、电容c31、电容c32、电容c33、电容c34、电容c35、电容c36、电容c37、电源v31、电源v32、电源v33、电源v34、运算放大器ic31，其中，电阻r31一端作为差分放大电路的输入端与信号发射电路的输出端连接，电阻r31第二端与电容c31一端连接，电容c31第二端与电阻r32一端和电阻r33一端共同连接，电阻r32第二端与电源v31连接，电阻r33第二端与电容c34一端和运算放大器ic31同向输入端连接，电容c34第二端与电阻r35一端连接，电阻r35第二端与电阻r37一端、电容c36一端和运算放大器ic31输出端共同连接，电阻r37第二端与电阻r38一端和电容c37一端共同连接，电容c37第二端作为差分放大电路的输出端与宽频放大电路的输入端连接；电阻r38第二端与电容c36第二端、电阻r36一端和电源v34共同连接，电阻r36第二端与运算放大器ic31第四端连接，电源v33与电容c35一端连接；电容c35第二端与运算放大器第五端连接；运算放大器反向输入端与电阻r39一端和电阻r34一端共同连接，电阻r39第二端与电源v32连接，电阻r34第二端依次串联有电容c33和电容c32，电容c32第二端接地。

7、所述宽频放大电路包括电阻r41、电阻r42、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r46、电阻r47、电容c41、电容c42、电容c43、电容c44、电容c45、电容c46、电容c47、二极管d41、二极管d42、二极管d43、电源v41、电源v42、电源v43、运算放大器ic41、运算放大器ic42、运算放大器ic43，其中，电容c41一端和二极管d41正极连接，且该连接点作为宽频放大电路的输入端与差分放大电路的输出端连接；二极管d41负极与电容c42一端连接，电容c42第二端与运算放大器ic41同向输入端连接；电容c41第二端与电源v41和二极管d42正极共同连接，二极管d42负极与电容c45一端连接，电容c45第二端与运算放大器ic42反向输入端连接；运算放大器ic41反向输入端与和电阻r41一端电容c43一端共同连接，电容c43第二端与电阻r42一端连接，电阻r42第二端与运算放大器ic41输出端和电阻r44一端共同连接，电阻r44第二端与电阻r46一端和电容c46一端共同连接，电阻r46第二端与运算放大器ic43同向输入端连接，电容c46第二端与电阻r45一端连接，电阻r45第二端与二极管d43正极连接，二极管d43负极与运算放大器ic43输出端连接，且该连接点作为宽频放大电路的输出端与前置滤波电路的输入端连接；电阻r41第二端与电容c44一端与运算放大器ic42反向输入端共同连接，电容c44第二端与电阻r43一端连接，电阻r43第二端与运算放大器ic42输出端和电阻r47一端共同连接；电阻r47第二端与运算放大器ic43反向输入端和电容c47一端共同连接，电容c47第二端接地；运算放大器ic43第四极与电源v42连接；运算放大器ic43第五极与电源v43连接。

8、所述前置滤波电路包括电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r56、电阻r57、电阻r58、电容c51、电容c52、电容c53、电容c54、电容c55、电容c56、电容c57、二极管d51、二极管d52、运算放大器ic51、电源v51、电源v52、电源v53，其中，电容c51一端作为前置滤波电路的输入端与宽频放大电路的输出端连接，电容c51第二端与电阻r52一端和电阻r53一端共同连接；电阻r53第二端与电容c54一端和电容c53一端共同连接，电容c54第二端与电阻r55一端连接，电阻r55第二端与运算放大器ic51同向输入端连接；电容c53第二端与电阻r54一端电阻连接，r54第二端分别与运算放大器ic51输出端和电阻r58一端共同连接；电阻r51一端接地，电阻r51第二端与电阻r52第二端、电容c52一端二极管d51负极和电容c55一端共同连接；电容c52第二端与电源v51连接；二极管d51正极上依次串联有电容c56和电阻r57，电阻r57第二端与电容c57一端和二极管d52正极共同连接；电容c57第二端与电阻r58第二端连接；电容c55第二端与电阻r56一端连接，电阻r56第二端与运算放大器ic51反向输入端和二极管d52负极共同连接。

9、本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

10、(ⅰ)本发明中采用信号发射电路与放大电路相结合的方式，通过差分放大电路和宽频放大电路两种不同的放大电路对发射信号进行放大发射，提高了发射信号的能量，提高了实际探测的距离与精度，解决了现有技术中发射装置易受外界影响而致探测精度的技术问题。

11、(ⅱ)信号发射电路采样精度高，功耗小，电路工作稳定，电路输出功率小，使用廉价的小高频功率运算放大器，节省了成本。

12、(ⅲ)差分放大电路输出电压和输入电压同相，输入阻抗高输出阻抗低，失真小，频带宽，工作稳定，可以被用作放大器的输入级、输出级或作阻抗匹配之用。

13、(iv)宽频放大电路优点是简单、成本低、阻抗匹配好、输出功率和效率高、频带宽，可作直流放大器使用。

14、(v)前置滤波电路尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。