[发明专利]实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统

权利要求书

1.一种实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统，其特征在于，包括：

嵌入式电脑，作为人机界面，通过LabVIEW软件设置瞬变电磁发射接收系统的各种参数，并实时存储采集的数据，并通过数据处理与成像模块实时数据成图；

采集模块，通过数据总线与嵌入式电脑连接后用于接收嵌入式电脑的控制信号，并对发射电流波形和瞬变电磁接收子系统接收到的信号进行采集；

主控电路，与所述采集模块连接，通过所述采集模块的数字IO控制所述主控电路产生瞬变电磁发射需要的时序；

同步转换电路，与所述主控电路连接，用于产生桥路控制信号和瞬变电磁接收系统的同步信号；

发射桥路，通过桥路驱动电路连接同步转换电路，桥路控制信号经桥路驱动电路输出到所述发射桥路；

发射电源模块，与发射桥路连接用于为发射桥路提供所需发射能量；

恒压钳位电路，并联在发射桥路两端，对发射桥路进行恒压钳位；

发射线圈，与所述发射桥路连接后，产生发射电流；

阻尼匹配吸收电路，与所述发射线圈连接，通过所述恒压钳位电路以及阻尼匹配吸收电路使发射电流波形达到最佳；

霍尔电流传感器，将发射线圈的电流信号转换为电压信号传送给采集模块，对发射电流波形进行采集；

接收线圈，接收感应二次场信号；

信号调理模块，与接收线圈连接后，用于将接收线圈接收的二次场信号进行调理，将调理过的信号传送给采集模块，对接收到的二次场信号进行采集；

所述采集模块将数据上传到嵌入式电脑并在LabVIEW软件对信号进行叠加显示，嵌入式电脑将数据实时的传送给数据处理与成像模块，实时数据成图，实时的得到地下物质的含量和分布情况。

2.按照权利要求1所述的实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统，其特征在于，

所述的采集模块包括FPGA以及AD转化器，FPGA经AD转化器与霍尔电流传感器以及信号调理模块连接，通过霍尔电流传感器采集发射电流波形；FPGA经锁存器与主控电路连接，FPGA经总线与嵌入式电脑连接构成，上位机对发射接收各参数进行设置通过总线与采集模块连接，采集模块通过数字IO对主控电路进行设置，使主控电路产生相应的发射时序。

3.按照权利要求1所述的实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统，其特征在于，所述信号调理模块是将发射线圈采到的信号依次经前置放大电路、差分放大电路、V-I变换电路最后远距离传输给采集模块；其中，所述前置放大电路提供高输入阻抗、低噪声和增益调节；

所述差分放大电路对共模噪声抑制进行，并在需要时提供一定的附加增益；

所述V-I变换电路将差分放大电路的输出电压信号转换为电流信号远距离传输给采集模块，避免信号的失真。

4.按照权利要求1所述的实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统，其特征在于，主控电路以CPLD作为时序产生单元，CPLD产生特定频率的时序信号，并将此信号送给电平转换电路，电平转换电路将控制部分的微弱电流信号转换为较大的电流信号控制桥路驱动电路。

5.按照权利要求1所述的实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统，其特征在于，所述发射桥路包括四个IBGT模块通过两两IBGT模块串联后在两组IBGT模块中间连接发射线圈组成的H桥路。

6.按照权利要求1所述的实时采集存储及数据成图解释的瞬变电磁发射接收系统，其特征在于，

阻尼匹配吸收电路为一定值阻尼匹配吸收电阻与多组特定阻值的匹配电阻串联后并联在发射线圈两端，每个特定阻值上的匹配电阻上并联切换开关。