[发明专利]基于无线网络的勘探地球物理教学实验数据采集装置

说明书

技术领域

本发明属于工程地球物理勘探技术，具体涉及一种基于无线网络的勘探地球物理教学实验数据采集装置。

背景技术

地球物理勘探能够帮助人类掌握地下矿产资源的分布,另一方面,能够有效预警各类地质灾害。地球物理勘探仪器勘探范围广，应用广泛。随着地球物理勘探迅速发展，经过不断的改进与完善，勘探地球物理采集装置已广泛运用于各种领域。在水文、工程及环境地质调查中均取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。

目前国内外并没有相对完善的勘探地球物理教学实验数据采集装置，我国各高校在涉及勘探地球物理数据采集等实验课程时并没有相应的专属教学仪器，往往用勘探地球物理工程仪器实施教学，使得教学效果和实验操作都难以达到预期，因此，开发一种基于无线网络的勘探地球物理教学实验数据采集装置对目前电法勘探领域的人才培养具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于无线网络的能满足勘探地球物理教学实验平台中硬件系统要求的数据采集装置。

本发明的技术方案：

一种基于无线网络的勘探地球物理教学实验数据采集装置，输入信号分为两路：

其中一路信号从电极、过压保护和恒流源U1的8号引脚进入模拟开关，通过前端放大电路U3，由有源滤波电路U4对信号进行滤波成形处理，再由有源滤波电路U4的24号引脚输出；

另一路震动信号由检波器经过压保护，输入前端放大电路U5的3号引脚，经处理后再由前端放大电路U5的1号引脚输出，进入跟随器U7的3号引脚，由跟随器U7的1号引脚输出；

两路输入信号经模拟开关U8输入到程控放大电路U9的4、5号引脚，经放大成型后由程控放大电路U9的11号引脚输出，从差分放大电路U10的2、6号引脚输入，经放大处理后由差分放大电路U10的1、7号引脚输出，再从AD转换电路U11的3、4号引脚输入，其中AD转换电路U11的23、22、21、20、19号引脚与ARM连接，信号处理后经20号引脚输出数据。

较为优选的：所述恒流源U1中设有LM3407；前端放大电路U3中设有放大器芯片INA128；有源滤波电路U4中设有MAX262；前端放大电路U5中设INA111；带通滤波电路U6中设有NE5532A1；跟随器电路U7中设有LM358；模拟开关U8、U2中设有MAX4751；程控放大电路U9中设有PGA204；差分放大电路U10中设有LTC6409；AD转换电路U11中设有ADS127L01。

本发明通过不同输入电路设计将地球物理勘探实验教学领域的电阻率法勘探典型信号采集电路(U1→U2→U3→U4)和人工场地震信号采集电路(U5→U6→U7)集成，通过模拟开关(U8)进行切换，同一个模数转换器(U10)进行数据采集与处理，实现了地震勘探和电阻率法勘探不同理论基础教学仪器相统一的目的。

附图说明

图1为本教学实验数据采集装置连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种基于无线网络的勘探地球物理教学实验数据采集装置，由恒流源U1、模拟开关U2、前端放大电路U3、有源滤波电路U4、前端放大电路U5、带通滤波电路U6、跟随器电路U7、模拟开关U8、程控放大电路U9、差分放大电路U10、AD转换电路U11组成。

输入信号一路信号从电极、过压保护和恒流源U1的8号引脚进入模拟开关，通过前端放大电路U3，由有源滤波电路U4对信号进行滤波成形处理，由24号引脚输出。

另一路震动信号由检波器经过压保护，输入前端放大电路U5的3号引脚，经处理后再由1号引脚输出，进入跟随器U7的3号引脚，由跟随器U7的1号引脚输出。

两路信号经模拟开关U8输入到程控放大电路U9的4、5号引脚，放大成型后由11号引脚输出，从差分放大电路U10的2、6号引脚输入，经放大处理后由1、7号引脚输出，从AD转换电路U11的3、4号引脚输入，后AD转换电路U11的23、22、21、20、19号引脚与ARM连接，经由20号引脚输出数据。

结合附图作再进一步说明：