[实用新型]一种用于聚焦双频激电法的相敏检波电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电法勘探的相敏检波电路，尤其涉及一种可用于聚焦双频激电法仪器中的激电电压信号的相敏检波电路。

背景技术

我国煤矿采掘方式的机械化程度逐渐增强，对综掘工作面的工作效率要求越来越高。掘进过程中必须遵循“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，来保证工作面内人员和机器的安全生产。目前，煤矿井下巷道超前探测方法包括矿井直流电法、矿井瞬变电磁法、矿井地质雷达探测法、瑞雷波法以及矿井地震波超前探测技术等。这些物探方法存在如下问题：存在探测准确率低、实时性差、方向性差、效率低、成本高、抗干扰能力差、探掘分离等突出问题，不能完全满足掘进面对超前探测的要求。因此，研究一种工作方法简单、探测精度高、可实现与掘进机协同作业的超前探测方法意义重大。

聚焦双频激电法(专利号CN103176214A)是中国矿业大学(北京)提出的一种基于双激电法以及电场聚焦效应的煤巷超前探测方法，根据同性电场相排斥的性质，利用约束电极发射的约束电场与主电极发射的探测电场相互作用，利用电场的约束和偏转作用，有效控制电场的传播方向，使探测电场的发射方向与发射范围控制在一定范围内，从而实现角度和深度扫描探测，达到异常体定方向、定距离探测的目的。

在聚焦双频激电法中，双频激电电压信号幅值及相位的提取是其中的关键技术。中南大学(专利号CN1034276)提出利用富氏变换相干器从放大及滤波后的激电信号中提取高频实分量、高频虚分量、低频实分量、低频虚分量，存在的主要问题是相干检波的精度受到带通滤波电路的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有双频激电仪的上述缺陷，提供一种抗干扰能力强、高精度的相敏检波电路。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于聚焦双频激电法的相敏检波电路，其特征在于，包括程控带通滤波电路1、高频相敏检波电路2和4、低频相敏检波电路5和7、高频参考信号电 路3及低频参考信号电路6、高频积分电路8和9、低频积分电路10和11，所述程控带通滤波电路1在单片机控制下分别实现对输入信号的高频及低频带通滤波，带通滤波后的信号分别与高频相敏检波电路2和4、低频相敏检波电路5和7的输入信号端连接，其参考信号端分别与高频参考信号电路3及低频参考信号电路6连接，相敏检波后的信号分别经过高频积分电路8和9、低频积分电路10和11输出。

本实用新型用于聚焦双频激电法的相敏检波电路与现有技术相比，具有如下有益效果：

1.本实用新型具有模块化、集成化、低功耗的特点；

2.本实用新型采用程控带通滤波电路，消除了电容、电阻误差及漂移引起的误差；

3.本实用新型采用反馈式超低频低通滤波电路的方式实现积分，解决了大时间常数积分问题。

附图说明

图1(a)为现有激发极化测量中激励电流波形的一种双频合成电流波形示意图；

图1(b)为现有激发极化测量中一种双频激发极化信号波形示意图；

图2为本实用新型结构框图；

图3为本实用新型程控带通滤波电路的电路图；

图4为本实用新型高频参考信号电路的电路图；

图5为本实用新型低频参考信号电路的电路图；

图6为本实用新型低频相敏检波电路及低频积分电路的电路图；

图7为本实用新型低频相敏检波电路及低频积分电路的电路图；

图8为本实用新型高频相敏检波电路及高频积分电路的电路图；

图9为本实用新型高频相敏检波电路及高频积分电路的电路图。

其中，1.程控带通滤波电路，2.高频相敏检波电路I，3.高频参考信号电路，4.高频相敏检波电路，5.低频相敏检波电路，6.低频参考信号电路，7.低频相敏检波电路，8.高频积分电路，9.高频积分电路，10.低频积分电路，11.低频积分电路。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白与 理解，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。本实施例不得用于解释对本实用新型保护范围的限制。

参看图1、2

图1(a)及(b)分别为现有激发极化测量中激励电流波形的一种双频合成电流波形、双频激发极化信号波形示意图，其中频率对分别为1及1/13Hz、2及2/13Hz、4及4/13Hz、8及8/13Hz，相敏检波电路的目的是提取双频激发极化信号中基波的幅值和相位信息。