[发明专利]用于三分量地震波检波器的电压电流转换器及其工作方法

说明书

本发明属于电压电流转换领域，提供了一种用于三分量地震波检波器的电压电流转换器。其中，用于三分量地震波检波器的电压电流转换器，包括恒流偏置电流发生器、传感器接入检测电路、基准恒压源电路和压控电流源电路；所述恒流偏置电流发生器用于输出恒流电流并经传感器接入检测电路为三分量检波器提供恒流偏置；所述传感器接入检测电路还用于输出控制信号来控制所述压控电流源电路禁止或启动电压电流转换的；所述基准恒压源电路用于为所述压控电流源电路提供基准电压。

技术领域

本发明属于电压电流转换领域，尤其涉及一种用于三分量地震波检波器的电压电流转换器及其工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

一般三分量地震波检波器检测到的震动波信号是以电压的变化形式输出，检波器的输出驱动能力较低，在长距离传输电压信号时，随着导线的延长导线直流内阻线性增加，分布电容电感也不断增加，使远端输出信号的幅值衰减、信号相位偏移，不同的信号频率分量的相位偏移量随频率变化而变化，且变化量不稳定随机变化，甚至出现相位随机翻转等严重问题；信号电缆中产生的共摸信号容易使接收端内部的输入放大器饱和，造成震动信号信息丢失、畸变、错误等；使用环境中，周围各种设备产生的电磁辐射会通过各种传播途径耦合进入信号传输电缆中叠加在信号上。发明人发现，以上这些问题，使电压波形信号在时域上看起来出现严重畸变变形，频域上也会出现假频、随机相移、幅值变化等，对后续应用分析造成重大影响。尽管后期数据处理过程中可应采用许多数字滤波技术来改善信号提高信噪比，滤除大多数干扰信号，提取出信号进行分析判断，但是混入信号中的各种杂波是不可能去除干净的，必然干扰了信号的正确解读。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供一种用于三分量地震波检波器的电压电流转换器，其能够减小环境中电磁信号的耦合强度，抑制共摸信号的干扰，提高电压电流转换的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于三分量地震波检波器的电压电流转换器，包括恒流偏置电流发生器、传感器接入检测电路、基准恒压源电路和压控电流源电路；

所述压控电流源电路用于接收三分量地震波检波器的输入电压信号并将其转换为电流信号输出；

所述恒流偏置电流发生器用于输出恒流电流并经传感器接入检测电路为三分量检波器提供恒流偏置；

所述传感器接入检测电路还用于输出控制信号来控制所述压控电流源电路禁止或启动电压电流转换；

所述基准恒压源电路用于为所述压控电流源电路提供基准电压。

作为一种实施方式，所述压控电流源电路的输出端还串接有带电流保护的输出电流驱动电路；所述带电流保护的输出电流驱动电路用于限制压控电流源电路输出的电流信号小于或等于预设电流。

作为一种实施方式，所述带电流保护的输出电流驱动电路包括：过流保护检测电路和电子开关，所述电子开关的驱动门控控制端与过流保护检测电路的输出端相连，电子开关的输出端为输出电流源输出端。

作为一种实施方式，所述恒流偏置电流发生器由带有温度补偿电路的恒流电路构成。

作为一种实施方式，传感器接入检测电路控制信号控制压控电流源电路禁止电压电流转换时，信号输出电流为0mA。

作为一种实施方式，所述传感器接入检测电路控制信号控制压控电流源电路启动电压电流转换时，且三分量检波器输入信号没有变化的情况下，信号输出电流偏置为12mA。

作为一种实施方式，所述传感器接入检测电路控制信号控制压控电流源电路启动电压电流转换时，且在三分量检波器输入信号在±5V之间变化的情况下，信号输出电流偏置在4mA～20mA之间变化。