[发明专利]一种基于宽带模数转换器件的多通道磁信号采集模块及方法

权利要求书

1.一种基于宽带模数转换器件的多通道磁信号采集模块，其特征在于：包括多通道磁信号输入模块、磁/电信号转换模块、电信号输出模块、模数转换模块、信号采集存储模块、信号分析模块、结果输出/显示模块、以及供电模块；

所述的多通道磁信号输入模块包括：磁信号通道选择电路和磁信号输出通道；所述的磁信号通道选择电路包括磁信号切分电路和磁信号通道选择电路；所述的磁信号输出通道可将磁信号传输到磁/电信号转换模块；所述的磁信号切分电路可将单个磁信号切分成多个不同极化方向的磁信号；所述的磁信号通道选择电路通过控制通道的开关进行磁信号通道的选择；

所述的磁/电信号转换模块包括：磁信号接收电路和磁-电转换电路；所述的磁信号接收电路可将磁信号完整接收，并传输到磁-电转换电路中；所述的磁-电转换电路可将磁信号接受电路传输到的磁信号通过电磁感应转换成电信号，并将转换后的磁-电转换信号输出；

所述的电信号输出模块包括：磁-电转换信号接收电路及电信号滤波电路和通信电路；所述的磁-电转换信号接收电路包括电信号接收电路和电信号放大电路；所述的电信号接收电路可将磁/电信号转换模块输出的磁-电转换信号进行接收；所述的电信号放大电路将电信号接收电路接收的微弱的磁-电转换信号的电压幅值进行放大，放大至mV量级；所述的电信号滤波电路将放大后的电信号进行滤波，滤除干扰信号；所述的通信电路将多路经过电信号滤波电路的电信号进行排列和发送，实现宽带信号的发送输出；

所述的模数转换模块包括：多通道模拟信号切换控制电路及模数转换电路和精度模式选择控制电路；所述的多通道模拟信号切换控制电路通过控制不同通道的开关，实现控制不同通道模拟信号的切换功能；所述的模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，采用高性能多通道32位模数转换芯片；所述的精度模式选择控制电路，通过控制反馈信号进行模数转换精度的选取和控制；

所述的信号采集存储模块利用串口通信电路将信号数据存储到信号存储电路中，利用安装串口通信调试软件的计算机开发软件进行编程传输信号数据到信号存储电路；

所述的信号分析模块包括：信号预处理模块及信号分析模块和反馈信号输出模块；所述的信号分析模块利用安装MATLAB的PC计算机进行软件编程实现信号的预处理及分析和反馈信号输出；所述的信号预处理模块将信号存储电路中的信号提取，并利用MATLAB编写好程序进行预先处理；所述的反馈信号输出模块利用预处理程序所得到的分析结果进行模数转换的反馈，将反馈信号输出给模数转换模块进行精度选择；

所述的结果输出/显示模块，利用MATLAB的软件编程实现数字信号的输出和显示；

所述的供电模块为多通道磁信号输入模块、模数转换模块、电信号放大电路和电信号滤波电路供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于宽带模数转换器件的多通道磁信号采集模块，其特征在于：所述的电信号放大电路将电信号接收电路接收的微弱的磁-电转换信号的电压幅值进行放大，放大至mV量级；所述的电信号滤波电路将放大后的电信号进行滤波，滤除干扰信号；所述的模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，采用高性能多通道32位模数转换芯片；所述的通信电路将多路经过电信号滤波电路的电信号进行排列和发送，实现宽带信号的发送输出。

3.根据权利要求1所述的一种基于宽带模数转换器件的多通道磁信号采集模块，其特征在于：所述的供电模块包括稳压电路和变压电路；所述变压电路将220V交流电压转换成电压为±12V的直流电压；所述稳压电路将转换后的±12V直流电压二次转换成±5V直流电压，再将±5V的直流电压转换成±2.5V直流电压；其中±12V直流电压为多通道磁信号输入模块供电；±5V直流电压为电信号放大电路和电信号滤波电路供电；±2.5V直流电压为模数转换模块供电。

4.根据权利要求1所述的一种基于宽带模数转换器件的多通道磁信号采集模块，其特征在于：包括两个开关；一个开关是供电模块开关，控制基于宽带模数转换器件的多通道磁信号采集模块的硬件开关；另一个为虚拟开关，位于MATLAB所编写程序的人机交互界面，控制合适开始建立通信并进行数据采集、预处理和分析。