專利名稱：多功能電磁勘探儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于地球物理勘探技術領域，具體涉及到多功能電磁勘探儀。
背景技術：
隨著國民經濟的發展，對礦產資源、水資源、石油天然氣資源的需求量越來越大，淺層和易開采的礦藏所剩有限，有不少地方的礦產資源已經采完，目前急需尋找深部和高山區的礦產資源，這就需要具有強大場源的地球物理勘探電磁儀，才能勘探深部的礦藏。由于深山地區無公路，交通很不方便，所有的勘探儀器設備需勘探人員肩抗背輩，故而要求勘探儀器設備體積小、重量輕、攜帶方便，而現有的地球物理勘探儀體積大、重量重、場源小，需要車載才能運輸到目的地，這些儀器不能在深山地區勘探，也不能用于勘探地層深部的礦藏。研制一種體積小、重量輕、攜帶方便、場源強的地球物理勘探儀器是當前需要迫切解決的技術問題。
隨著工業的發展，高壓電網越來越密，對電磁勘探的干擾越來越強，特別是在大城市或正在開采的礦區，現有的地球物理勘探儀器由于供電電流較小，不能排除強大的電磁場的干擾，使得這類儀器不能在這些地區使用。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述地球物理勘探儀器的缺點，提供一種體積小、重量輕、攜帶方便、供電電流大、場源強、測量精確度高的多功能電磁勘探儀。
解決上述技術問題所采用的技術方案是它具有一個設置在安裝板上的供電裝置和接收機，所述的供電裝置包括用于對整機進行控制的單片計算機。儲能控制器，輸入端接單片計算機。儲能器，輸入端接儲能控制器。開關控制器，輸入端接單片計算機。強電流開關，輸入端接儲能器和開關控制器。發射器，輸入端接強電流開關。它還包括電流檢測，輸入端接發射器、輸出端接單片計算機。
所述的接收機包括輸入電路，該電路的輸入端接接收線圈。浮點放大器，輸入端接輸入電路和單片計算機。它還包括將輸入的模擬信號轉換成數字信號的16位A/D轉換器，輸入端接浮點放大器和單片計算機、輸出端接單片計算機。
本實用新型的儲能控制器為集成電路U1的1腳接單片機的23腳并通過R1接15v電源正極、2腳接開關控制器并通過R2接15v電源正極、輸出端3腳通過R3接三極管BG1的基極并通過R4接地，三極管BG1的集電極通過R6接三極管BG2的基極并通過R5接地，三極管BG2的集電極接二極管D1的正極，二極管D1的負極接儲能器。本實用新型的儲能器為R7的一端接儲能控制器的輸出端二極管D1的負極、另一端接C2的一端和發射器，C2的另一端接地。本實用新型的強電流開關為并聯的6～24組開關電路。本實用新型的浮點放大器為集成電路U13的輸入端接輸入電路的集成電路U12的輸出端和集成電路U15的4腳、輸出端接集成電路U14的輸入端和集成電路U15的5腳和集成電路U18A的7腳以及集成電路U18C的11腳，集成電路U14的輸出端接集成電路U15的7腳和集成電路U18C的10腳以及集成電路U18D的9腳，集成電路U15的輸出端8腳接16位A/D轉換器，集成電路U18A和集成電路U18B的輸出端接集成電路U15的1腳并接單片計算機的66腳，集成電路U18C和集成電路U18D的輸出端接集成電路U15的16腳并接單片計算機的27腳。
本實用新型并聯的6～24組開關電路完全相同。
本實用新型的開關電路為集成電路U5的輸入端接開關控制器的集成電路U3的輸出端11腳、輸出端通過R16接場效應管M1的柵極并通過R16和R17接場效應管M1的源極。
本實用新型與現有的地球物理勘探儀器相比，可供出電流500～1600A，接收機消除了50Hz工業電流的干擾，接收機采用了浮點放大器，使本實用新型的測量精確度為之提高。強場源所增加的信噪比，使勘探深度大大提高。本實用新型具有體積小、重量輕、方便攜帶、場源大、測量精確度高等優點，可在深山以及高壓電網附近地區勘探。
圖1是本實用新型的使用狀態圖。
圖2是圖1中供電裝置的電氣原理方框圖。
圖3是圖1中實施例1供電裝置的電子線路原理圖。
圖4是圖1中接收機的電氣原理方框圖。
圖5是圖1中接收機的電子線路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。
實施例1在圖1中，本實用新型由供電裝置1和接收機2兩部分構成，供電裝置1和接收機2安裝在同一安裝板3上。
圖2是圖1中供電裝置的電氣原理方框圖，參見圖2。在圖2中，本實施例的供電裝置是由單片計算機、儲能控制器、儲能器、開關控制器、強電流開關、發射器、電流檢測連接構成。單片計算機的輸出端接儲能控制器和開關控制器，儲能控制器的輸出端接儲能器，儲能器和開關控制器的輸出端接強電流開關，強電流開關的輸出端接發射器，發射器的輸出端接電流檢測，電流檢測的輸出端接單片計算機。
在圖3中，本實施例單片機計算機的型號為592。
本實施例的儲能控制器是由集成電路U1、三極管BG1、三極管BG2、二極管D1、R1～R6連接構成，集成電路U1的型號是4081。集成電路U1的1腳接單片機的23腳并通過R1接15v電源正極、2腳接開關控制器并通過R2接15v電源正極、輸出端3腳通過R3接三極管BG1的基極并通過R4接地，三極管BG1的集電極通過R6接三極管BG2的基極并通過R5接地，三極管BG2的集電極接二極管D1的正極，二極管D1的負極接儲能器。
本實施例的儲能器是由R7、C2連接構成。R7的一端接二極管D1的負極、另一端接C2的一端和發射器，C2的另一端接地。
本實施例的開關控制器由集成電路U2、集成電路U3、集成電路U4、三極管BG3、三極管BG4、R8～R14、C1連接構成，集成電路U2、集成電路U3、集成電路U4的型號是4081。集成電路U2的5腳通過R8接單片計算機的19腳并通過R9接地、6腳接C1的一端和集成電路U1的2腳、4腳通過R10接三極管BG3的基極并通過R10和R11接地，三極管BG3的集電極通過R13接三極管BG4的基極并通過R12接15v電源正極，三極管BG4的集電極接集成電路U3的12腳和集成電路U4的8腳并通過R14接地，集成電路U3的13腳與集成電路U4的9腳相連接并接15v電源正極，集成電路U3的輸出端11腳接強電流開關并通過R15接地。
本實施例的強電流開關是由集成電路U5～集成電路U10、場效應管M1～場效應管M6、R15～R27連接成6個并聯的開關電路構成，集成電路U5～集成電路U10的型號為4050。集成電路U5～集成電路U10的輸入端接集成電路U3的輸出端11腳，集成電路U5的輸出端通過R16接場效應管M1的柵極并通過R16和R17接場效應管M1的源極，集成電路U6的輸出端通過R18接場效應管M2的柵極并通過R18和R19接場效應管M2的源極，集成電路U7的輸出端通過R20接場效應管M3的柵極并通過R20和R21接場效應管M3的源極，集成電路U8的輸出端通過R22接場效應管M4的柵極并通過R22和R23接場效應管M4的源極，集成電路U9的輸出端通過R24接場效應管M5的柵極并通過R24和R25接場效應管M5的源極，集成電路U10的輸出端通過R26接場效應管M6的柵極并通過R26和R27接場效應管M6的源極，場效應管M1～場效應管M6的漏極相連接并接發射器、源極接電流檢測。
本實施例的發射器是由二極管D2、R29連接構成。二極管D2的正極接場效應管M1～場效應管M6的漏極和供電線圈的B端、負極通過R29接儲能器的R7的另一端和供電線圈的A端。
本實施例的電源檢測是由集成電路U11、R30～R33連接構成，集成電路U11的型號為OPA27。集成電路U11的3腳通過R31接場效應管M1～場效應管M6的源極、2腳通過R32接輸出端并通過R30接地、輸出端通過R33接單片計算機的65腳。
按給定的程序單片計算機給儲能器儲存電能的指令，于是儲能控制器對儲能器進行儲能，單片計算機再按供電程序經過開關控制器，輸出供斷電脈沖，使強電流開關工作，當開關接通時，即將儲能器的電能輸送給發射器，隨即產生強大的磁場，同時電流檢測電路將測得的電流值輸出到單片計算機，斷電后用接收機測量二次場。
在圖4中，本實用新型的接收機是由輸入電路、浮點放大器、16位A/D轉換器連接構成。輸入電路的輸入端接接收線圈、輸出端接浮點放大器，浮點放大器的輸出端接16位A/D轉換器，16位A/D轉換器的輸出端接單片機計算機，浮點放大器、16位A/D轉換器的輸入端接單片機計算機。
在圖5中，本實施例的輸入電路由集成電路U12構成，集成電路U12的型號為A27。集成電路U12的輸入端接接收線圈、輸出端接浮點放大器。
本實施例的浮點放大器由集成電路U13、集成電路U14、集成電路U15、集成電路U18A～集成電路U18D連接構成，集成電路U14和集成電路U15的型號為A27，集成電路U15的型號為508，集成電路U18A～集成電路U18D的型號為LM339。集成電路U13的輸入端接集成電路U12的輸出端和集成電路U15的4腳、輸出端接集成電路U14的輸入端和集成電路U15的5腳和集成電路U18A的7腳以及集成電路U18C的11腳，集成電路U14的輸出端接集成電路U15的7腳和集成電路U18C的10腳以及集成電路U18D的9腳，集成電路U15的輸出端8腳接16位A/D轉換器，集成電路U18A和集成電路U18B的輸出端接集成電路U15的1腳并接單片計算機的66腳，集成電路U18C和集成電路U18D的輸出端接集成電路U15的16腳并接單片計算機的27腳。
本實施例的16位A/D轉換器由集成電路U16、集成電路U17連接構成，集成電路U16的型號為A27，集成電路U17的型號為ADS7805。集成電路U16的輸入端接集成電路U15的輸出端8腳、輸出端接集成電路U17的輸入端，集成電路U17的輸出端接單片計算機的68腳。
接收線圈輸入的感應電動勢經過輸入電路處理以及浮點放大器放大后再由16位A/D轉換器將輸入的模擬信號轉換成數字信號輸入到單片計算機進行數據處理。
實施例2在本實施例中，強電流開關是由16組并聯的完全相同的開關電路構成。其它電路和電路的連接關系以及元器件的連接關系與實施例1相同。
實施例3在本實施例中，強電流開關是由24組并聯的完全相同的開關電路構成。其它電路和電路的連接關系以及元器件的連接關系與實施例1相同。
權利要求1.一種多功能電磁勘探儀，它具有一個設置在安裝板[3]上的供電裝置[1]和接收機[2]，其特征在于所述的供電裝置[1]包括用于對整機進行控制的單片計算機；儲能控制器，輸入端接單片計算機；儲能器，輸入端接儲能控制器；開關控制器，輸入端接單片計算機；強電流開關，輸入端接儲能器和開關控制器；發射器，輸入端接強電流開關；它還包括電流檢測，輸入端接發射器、輸出端接單片計算機；所述的接收機[2]包括輸入電路，該電路的輸入端接接收線圈；浮點放大器，輸入端接輸入電路和單片計算機；它還包括將輸入的模擬信號轉換成數字信號的16位A/D轉換器，輸入端接浮點放大器和單片計算機、輸出端接單片計算機。
2.按照權利要求1所述的多功能電磁勘探儀，其特征在于所說的儲能控制器為集成電路U1的1腳接單片機的23腳并通過R1接15v電源正極、2腳接開關控制器并通過R2接15v電源正極、輸出端3腳通過R3接三極管BG1的基極并通過R4接地，三極管BG1的集電極通過R6接三極管BG2的基極并通過R5接地，三極管BG2的集電極接二極管D1的正極，二極管D1的負極接儲能器；所說的儲能器為R7的一端接儲能控制器的輸出端二極管D1的負極、另一端接C2的一端和發射器，C2的另一端接地；所說的強電流開關為并聯的6～24組開關電路；所說的浮點放大器為集成電路U13的輸入端接輸入電路的集成電路U12的輸出端和集成電路U15的4腳、輸出端接集成電路U14的輸入端和集成電路U15的5腳和集成電路U18:A的7腳以及集成電路U18:C的11腳，集成電路U14的輸出端接集成電路U15的7腳和集成電路U18:C的10腳以及集成電路U18:D的9腳，集成電路U15的輸出端8腳接16位A/D轉換器，集成電路U18:A和集成電路U18:B的輸出端接集成電路U15的1腳并接單片計算機的66腳，集成電路U18:C和集成電路U18:D的輸出端接集成電路U15的16腳并接單片計算機的27腳。
3.按照權利要求2所述的多功能電磁勘探儀，其特征在于所說并聯的6～24組開關電路完全相同。
4.按照權利要求2或3所述的多功能電磁勘探儀，其特征在于所說開關電路為集成電路U5的輸入端接開關控制器的集成電路U3的輸出端11腳、輸出端通過R16接場效應管M1的柵極并通過R16和R17接場效應管M1的源極。
專利摘要一種多功能電磁勘探儀，它具有一個設置在安裝板上的供電裝置和接收機。供電裝置包括單片計算機、儲能控制器、儲能器、開關控制器、強電流開關、發射器、電流檢測。接收機包括輸入電路、浮點放大器、16位A/D轉換器。本實用新型與現有的地球物理勘探儀器相比，可供出電流500～1600A，接收機消除了50Hz工業電流的干擾，接收機采用了浮點放大器，使本實用新型的測量精確度為之提高。強場源所增加的信噪比，使勘探深度大大提高。本實用新型具有體積小、重量輕、方便攜帶、場源強、測量精確度高等優點，可在深山以及高壓電網附近地區勘探。
文檔編號G01V3/00GK2641665SQ0326260
公開日2004年9月15日 申請日期2003年8月11日 優先權日2003年8月11日
發明者劉顯耀, 劉 文 申請人:西安強源物探研究所