本实用新型专利技术为一种可自动调谐的瞬变电磁接收线圈的前置放大器。包括电源模块、单片机、ADI数字电位器、JLINK下载调试模块、LCD显示模块、差分放大电路模块、基准电压源模块；所述单片机上连接JLINK下载调试模块和LCD显示模块，所述基准电压源模块连接差分放大电路模块的输出端，ADI数字电位器的输出端以及中间抽头端连接在差分放大电路模块上，ADI数字电位器与单片机串口通信连接，所述电源模块连接单片机、ADI数字电位器、JLINK下载调试模块、LCD显示模块、差分放大电路模块和基准电压源模块。本实用新型专利技术能够在复杂条件下实现ADI数字电位器的快速的自动调谐，提高TEM接收线圈的测量精度，提高测量仪器在复杂环境里的稳定能力，保证了野外测量的质量。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及瞬变电磁仪器，具体地来讲为一种可自动调谐的瞬变电磁接收线圈的前置放大器。
技术介绍
随着经济的发展，矿产资源越来越被人们依赖。然而在矿产开采过程中，坑道涌水严重威胁着矿产财产和人身安全。瞬变电磁法是一种极具发展前景的方法，可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等，可解决坑道涌水等问题。从国外的研宄来看，性能稳定、实用可靠的商品化瞬变电磁仪器始于70年代初期，最先推出商品仪器的为加拿大CRONE地球物理公司。CRONE公司研制的PEM型和EM系列是国外相对功能较为完善、性能稳定可靠的；从国内的研宄来看，近年来由于市场的需求，多家大专院校、研宄所和仪器生产厂家正在进行研制瞬变电磁法仪器，目前在勘查中应用的或多或少有六、七种类型之多。虽然。我国的瞬变电磁仪器不断在完善，但总体来看仍存在缺陷:在复杂条件下适应能力很差；稳定性差，复杂条件下难以实现高精度。与国外先进产品相比仍有差距。在瞬变电磁法测量中，系统存在3种状态，欠阻尼，过阻尼，临界阻尼，最理想的工作状态则是临界阻尼状态。目前在测量中大多采用实验室机械调节匹配电阻的方式来调整系统的工作状态，存在测量误差大、调节过程繁琐、浪费时间，对复杂环境的适应能力差的冋题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于为了克服现有技术存在对复杂环境的适应能力差的问题，提供一种可自动调谐的瞬变电磁接收线圈的前置放大器。本技术是这样实现的，一种可自动调谐的瞬变电磁接收线圈的前置放大器，包括电源模块、单片机、ADI数字电位器、几INK下载调试模块、IXD显示模块、差分放大电路模块、基准电压源模块；所述单片机上连接JLINK下载调试模块和LCD显示模块，所述基准电压源模块连接差分放大电路模块的输出端，ADI数字电位器的输出端以及中间抽头端连接在差分放大电路模块上，ADI数字电位器与单片机串口通信连接，所述电源模块连接单片机、ADI数字电位器、JLINK下载调试模块、LCD显示模块、差分放大电路模块和基准电压源模块。进一步地，所述单片机的型号为STM32F103RET6单片机。进一步地，所述电源模块电源包括LM7805芯片、LM7905芯片以及与LM7905芯片的一个输出端连接的AMS1117电源芯片，通过所述LM7805芯片输出+5V的电压分别给ADI数字电位器、差分放大电路模块、基准电压源模块供电，通过所述LM7905芯片输出得到-5V电压给差分放大电路供电；而+5乂电源输入到AMS1117电源芯片后输出为+3.3V电压，从而为单片机芯片STM32F103RET6模块2和JLINK下载调试模块以及IXD显示模块供电。本技术与现有技术相比，有益效果在于:本技术能够在复杂条件下实现ADI数字电位器的快速的自动调谐，进一步地提高TEM接收线圈的测量精度，进一步地提高测量仪器在复杂环境里的稳定能力，进一步地保证了野外测量的质量。【附图说明】图1是本技术的模块框图；图2是本技术一优选实施例的部分电路结构示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1结合图2，一种可自动调谐的瞬变电磁接收线圈的前置放大器，包括电源模块、单片机U5、ADI数字电位器Ul、JLINK下载调试模块、IXD显示模块、差分放大电路模块U4、基准电压源模块U3 ;单片机U5上连接JLINK下载调试模块U2和IXD显示模块，基准电压源模块U3连接差分放大电路模块的输出端，ADI数字电位器Ul的输出端以及中间抽头端连接在差分放大电路模块U4上，ADI数字电位器Ul与单片机U5串口通信连接，电源模块连接单片机U5、ADI数字电位器Ul、JLINK下载调试模块U2、IXD显示模块、差分放大电路模块U4和基准电压源模块U3，为这些模块提供电源。参见图2，单片机U5的型号采用STM32F103RET6单片机，电源模块电源包括LM7805芯片U6、LM7905芯片U7以及与LM7905芯片U7的一个输出端连接的AMSl 117电源芯片连接，通过LM7805芯片输出+5V的电压分别给ADI数字电位器Ul、差分放大电路模块U4、基准电压源模块U3供电，通过所述LM7905芯片输出得到-5V电压给差分放大电路供电；而+5V电源输入到AMSl117电源芯片后输出为+3.3V电压，从而为单片机芯片STM32F103RET6模块和JLINK下载调试模块U2以及LCD显示模块(常规的连接方式，图中未标出)供电。在STM32F103RET6单片机中，采用3.3V电源分别为6组电源VDD供电，并将所有GND引脚连接在一起，单片机U5采用8M的晶振作为单片机的外部时钟源；将单片机的JTDO, JTDI, JTRST, JTCLK, JTMS引脚与JLINK下载调试模块U2分别对应连接，用于下载与调试；将单片机U5的PAl引脚与外部的接收线圈的接收端连接，实现单片机对信号的采样，同时将PAO端口与接收线圈的接收端连接，利用PAO引脚的中断功能，实现对信号下降沿的捕获，从而启动信号的采样jfPA7引脚、PA6引脚、PA5引脚、PA12引脚分别与ADI数字电位器Ul的SDO、SD1、CLK、CS片选相连，实现单片机与ADI数字电位器Ul的串口通讯，从而实现对对ADI数字电位器Ul的控制；将PB3引脚、PB4引脚、PB5引脚、PB6引脚、PB7引脚与LCD显示模块的引脚对应相接，实现接收信号的实时数字的显示。在ADI数字电位器Ul中，将电位器B端接地，A端作为输出，W端作为中间抽头，将A端、W端分别与差分放大电路模块U4的输入相连。将差分放大电路模块U4的输出与基准电压源模块U3相连接，将放大后的信号提升+2.5V，方便对数据的测量。对于差分放大电路模块U4放大倍数，K =可调节电位器电阻值/IK的固定电阻值。最后将输出信号连接到计算机进行数据的观测与记录。野外实地测量:将瞬变电磁仪发射机与接收机放置在测量地点，正确连接。将可自动调谐的瞬变电磁接收线圈前置放大器连接到接收线圈的接收装置上。将接收信号连接到计算机上观测并记录。瞬变电磁仪发射机于测量地点向地下发射一个一次磁场，在地下的矿体感应出二次磁场，二次磁场在瞬变电磁接收线圈感应出电流，感应电流经电阻形成要观测的电压信号。单片机STM32F103RET6模块将连续的电压信号以Ius为采样时间采样，进一步地，通过AD转化将模拟量转化为数字量。这里根据信号的衰减时间，设定在信号衰减的下降沿启动AD转化，在10us的时间里采样100个点。对数据进行平滑，滤除毛刺，进一步地消除电源抖动，电磁干扰带来的误差，进一步地，对数据进行自动判断系统的状态，从而控制ADI数字电位器的调节方向，进一步地控制电阻的阻值大小，根据环境的不同始终使其满足临界阻尼状态所需要的电阻值。AD转换后的数据通过LCD显示模块，可以在液晶屏上清楚的显示，实时监测ADI数字电位器的调节情况，以便在计算机对信号的观察记录与储存。当环境改变后，将整套装置放在待测环境中，也不需要人工调整，本技术可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可自动调谐的瞬变电磁接收线圈的前置放大器，其特征在于，包括电源模块、单片机、ADI数字电位器、JLINK下载调试模块、LCD显示模块、差分放大电路模块、基准电压源模块；所述单片机上连接JLINK下载调试模块和LCD显示模块，所述基准电压源模块连接差分放大电路模块的输出端，ADI数字电位器的输出端以及中间抽头端连接在差分放大电路模块上，ADI数字电位器与单片机串口通信连接，所述电源模块连接单片机、ADI数字电位器、JLINK下载调试模块、LCD显示模块、差分放大电路模块和基准电压源模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王远，吴燕琪，孙喆，邹学良，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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