[实用新型]一种矿用本安型电阻率监测系统的接收装置

权利要求书

1.一种矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，包括外壳，其特征在于，在外壳上有电源输入线缆、模拟信号输入线缆和数据信号输出线缆；所述外壳内部设置有电路板，电路板上有电源电路、信号调理电路、AD转换电路、FPGA主控电路；其中：

所述电源电路包括：为信号调理电路供电的模拟电源电路，为AD转换电路供电的模拟电源电路和为FPGA主控电路供电的数字电源电路；

所述信号调理电路包括：由BAV99背对背瞬态抑制二极管组成的保护电路，由AD8251ARMZ及其外围电路组成的一级低噪声、高输入阻抗程控仪表放大电路，由PGA205及其外围电路组成的二级低噪声程控仪表放大电路；

所述的AD转换电路由模数转换芯片AD7767与其外围电路组成；

所述的FPGA主控电路主要由现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8、动态随机存取内存SDRANM MT48LC2M32B2及其外围电路组成，包括：控制模块、存储模块、数字滤波模块、Σ-Δ数据抽取模块、增益复原模块、地电相关模块、通信模块。

2.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述数字滤波模块包括：截止频率为0.1Hz的16阶FIR高通滤波器、截止频率为1000Hz的16阶FIR低通滤波器和阻带下限截止频率为49Hz，阻带上限截止频率为51Hz的巴特沃斯IIR工频陷波器。

3.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述的FPGA主控电路与信号调理电路和AD转换电路输入端通过光电隔离器连接，光电隔离器用于将电极输入端的模拟信号与AD转换后的数字信号完全隔离。

4.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8的第110引脚、104引脚与所述的一级低噪声、高输入阻抗程控仪表放大电路的AD8251ARMZ第4、第5引脚通过光耦连接，用于设置一级放大电路的放大倍数；所述现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8的第112引脚与所述的一级低噪声、高输入阻抗仪表放大电路AD8251ARMZ的第6引脚通过光耦连接，用于写入放大倍数。

5.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8的第124、第125引脚与所述的二级低噪声程控仪表放大电路PGA205的第15、第16引脚通过光耦连接，用于设置二级放大电路的放大倍数。

6.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8的SPI总线与所述的AD转换电路AD7767的SPI总线通过光耦连接，即所述的现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8的第1、第143、第142、第141、第2和第3引脚与所述的AD转换电路中AD7767的第10、第12～16引脚通过光耦连接，用于FPGA向AD输出采集指令和输入采集数据；所述现场可编程门阵列FPGA EP3C5E144C8的144引脚与所述的AD转换电路中AD7767的第7引脚通过光耦连接，用于设置AD7767的复位和关断。

7.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述外壳为304不锈钢外壳，并满足IP54防护等级要求。

8.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述电源输入线缆是给本安型电阻率监测系统的接收装置供电的线缆，是通过外壳上的防水电连接器将矿用本安型电阻率监测系统的接收装置电源模块输入端与匹配的隔爆兼本安直流稳压电源输出端连接的线缆。

9.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述的模拟信号输入线缆是给矿用本安型电阻率监测系统的接收装置接入人工电场电位差模拟信号的线缆，是通过外壳上的防水电连接器将其信号调理电路的差分输入端分别与接入煤层顶底板电极M、电极N连接的线缆。

10.如权利要求1所述的矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，其特征在于，所述数据信号输出线缆是用于矿用本安型电阻率监测系统的接收装置与监测分站传输指令与数据的线缆，是通过接线柱将矿用本安型电阻率监测系统的接收装置FPGA主控电路的通信模块与监测分站的通信模块连接的线缆。