[实用新型]一种高密度电法仪的电极转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高密度电法仪的转换装置，尤其涉及一种用于地球物理勘探的高密度电法仪的分布式电极转换装置。

背景技术

高密度电法系统中，传统的电极转换装置分为步进电机驱动机械触点式和译码继电器式，这两种开关的主要问题是连接不灵活、机械触点接触可靠性差；现有的分布式电极转换装置是由一根多芯电缆通过电极连接盒与电极连接，能覆盖整个所测剖面，工作时，根据主机的命令，可选择A、B、M、N中的任意一个电极，电极的连接没有顺序限制，电极的数量在理论上可无限扩展，但实际上，电极的数量受到工作电流、供电电压、传输距离等因素的限制。

01205376.7专利申请“新型分布式高密度电法仪”介绍了一种电极转换方法。采用多芯线电缆连接电极，电极数量可扩展，但没有控制信号反馈方式。需要提前为每个电极控制器分配一个编号，需要严格按编号顺序布置电极，在测量中如果出现故障则需要人工检查故障和位置，智能性差，操作复杂，耗时较多。从电路设计原理来看，不能实现较多电极的长距离测量。

200910066635.0专利申请“一种高密度电法仪的增强型电极转换装置”介绍了一种增强型分布式电极转换装置，每个电极控制器采用串行连接方式，电极之间进行互联，原则上可无限扩展电极数量。其系统能自动为各电极控制器编号，自动检测故障及其位置。其通信部分采用串行接口分步传输信号，使信号传输时间变长，随着传输距离的加长，信号逐渐变弱并对信号产生一定的干扰，从而限制了电极数量；另外，只采用线性电源，静态电流大，功耗大，对电缆的布线长度和探测测量范围有一定的限制。从整个设计来看，电极连接耗时费力，信号传输慢，探测时间长，测量范围受限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，尤其是提出了一种智能型分布式电极转换装置。

本实用新型采用的技术方案为：

一种高密度电法仪的电极转换装置，其包括电极控制器，所述电极控制器包括缓冲接口和处理器，其中：

缓冲接口的上行数据输入端与电缆的TXDU线或者上级缓冲接口的TXDU端连接，缓冲接口的上行数据输出端与下级缓冲接口的RXDD端连接；缓冲接口的下行数据输入端与下级缓冲接口的TXDD端连接，缓冲接口的下行数据输出端与上级缓冲接口的RXDU端或者电缆的RXDU线连接；

处理器的RXD端与电缆的RXDU线或者缓冲接口的RXDU端连接，处理器的控制端可通过输出控制信号控制缓冲接口的开闭状态。

进一步地，所述电极转换装置包括至少一个单元电缆，所述至少一个单元电缆串行连接至高密度电法仪主机，每个单元电缆连接有至少一个所述电极控制器。

再进一步地，所述电极转换装置还包括电源模块，该电源模块的开关电源的输入端外接工作电源，开关电源的输出端与线性电源的输入端相连，为电极控制器提供工作电源。

再进一步地，所述电极控制器还包括驱动电路，处理器的驱动信号通过继电器驱动芯片驱动与电极连接的继电器，从而控制电极的工作状态。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：可全自动控制电极转换，同步传输信号，无需中继可实现信号长距离传输，电极连接方便、灵活；电极扩展连接方便、省时省力；信号传输耗时短、抗干扰能力强；电源模块静态电流小，功耗低。

附图说明

图1为本实用型的一种高密度电法仪的智能型分布式电极转换装置结构图；

图2为图1中电极转换装置的电路框图；

图3为图1中电极转换装置的电源模块电路图；

图4为图1中电极转换装置的缓冲接口电路图；

图5为图1中电极转换装置的继电器驱动电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1中，主机通过主机接口连接器插头P同带有电极控制器的8芯电缆一端的连接器插头S相连；P、S为8芯连接器的一对插头，对电极控制器发送指令信号，接收电极控制器返回的应答信号。8芯电缆由数个(8个或8个以上)单元电缆通过两端的P、S连接器互连构成，单元电缆的连接没有编号限制，每个单元电缆连接多个电极，电极之间串行连接。

图2中，主机发送的指令信号通过电缆通信总线传送给缓冲接口电路和MCU单片机，由单片机向继电器驱动电路发送驱动命令，完成继电器的驱动。

图3中，开关电源MAX1836的两个输入端一个接+6V～24V电源，另一个接GND；输出端与线性电源TPS76933相连，转换电压，为电极控制器提供工作电源的+5V和+3.3V。