[发明专利]一种深海地磁测量仪电路

摘要

本发明涉及一种深海地磁测量仪电路。目前设备精度过低，在分析海底小区域的地磁微变应用中缺乏实际意义。本发明包括电源电路、置位/复位电路、传感测量电路、主控电路。传感测量电路包括单轴磁阻传感器芯片IC4、双轴磁阻传感器芯片IC5、三个相同的运算放大电路5和高精度AD芯片IC6、电压基准芯片IC7。主控电路包括主控芯片IC8、陀螺仪芯片IC9、电平转换芯片IC10、和SD卡读写接口J1。本发明采用磁阻传感技术构成的深海地磁测量电路，利用了磁阻式传感器的高灵敏度、低功耗特点，电路连接简单，降低了1/f噪声，提高了有效分辨率。

主权项

1、一种深海地磁测量仪电路，包括包括电源电路、置位/复位电路、传感测量电路、主控电路，其特征在于：电源电路包括一级电源转换芯片IC1、二级电源转换芯片IC2、二极管D1、电阻R1、两个电解电容C3和C4、三个瓷片电容C1、C2和C5；一级电源转换芯片IC1的1脚为输入端，与9V电压源和二极管D1的阳极连接，一级电源转换芯片IC1的3脚为5V电压输出端，与二级电源转换芯片IC2的1脚连接；二极管D1的阴极与电阻R1的一端连接，瓷片电容C1的一端与一级电源转换芯片IC1的1脚连接，瓷片电容C2的一端与一级电源转换芯片IC1的3脚连接；一级电源转换芯片IC1的2脚、电阻R1的另一端、瓷片电容C1和C2的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的1脚与电解电容C3的正极连接，二级电源转换芯片IC2的3脚为3.3V电压输出端，分别与电解电容C4的正极和瓷片电容C5的一端连接；电解电容C3和C4的负极、瓷片电容C5的另一端接地；置位/复位电路包括整流芯片IC3、电阻R2、瓷片电容C6、电解电容C7；其中整流芯片IC3的3脚与电源电路的5V电压输出端连接、1脚接地；电阻R2的一端和整流芯片IC3的4脚与瓷片电容C6的一端连接，瓷片电容C6的另一端和整流芯片IC3的2脚与主控电路连接，电阻R2的另一端与整流芯片IC3的3脚连接；整流芯片IC3的5、6、7、8脚并联后与电解电容C7的负极连接，电解电容C7的正极引出为置位/复位电路的SR+输出端；传感测量电路包括单轴磁阻传感器芯片IC4、双轴磁阻传感器芯片IC5、三个相同的运算放大电路5和高精度AD芯片IC6、电压基准芯片IC7；单轴磁阻传感器芯片IC4的1脚、双轴磁阻传感器芯片IC5的14脚和16脚分别与置位/复位电路SR+输出端连接，单轴磁阻传感器芯片IC4的7脚、双轴磁阻传感器芯片IC5的4脚和11脚分别与电源电路的5V电压输出端连接，单轴磁阻传感器芯片IC4的3脚和4脚、双轴磁阻传感器芯片IC5的6脚、7脚、8脚、13脚、18脚和20脚接地；运算放大电路包括运算放大芯片OP，电阻Res1与电容Cap1并联后的一端与运算放大芯片OP的1脚连接，并联后的另一端与电阻Res2的一端连接；电阻Res3与电容Cap2并联后的一端与运算放大芯片OP的6脚连接，并联后的另一端与电阻Res2的另一端连接；电阻Res4的一端与运算放大芯片OP的1脚连接，另一端与电容Cap3的一端连接；电阻Res5的一端与运算放大芯片OP的7脚连接，另一端与电容Cap3的另一端连接；运算放大芯片OP的8脚与电源电路的5V电压输出端连接、4脚接地；第一运算放大电路中的运算放大芯片OP的3脚与单轴磁阻传感器芯片IC4的5脚连接，5脚与单轴磁阻传感器芯片IC4的8脚连接；第二运算放大电路中的运算放大芯片OP的3脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的2脚连接，5脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的5脚连接；第三运算放大电路中的运算放大芯片OP的3脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的9脚连接，5脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的12脚连接；三个运算放大电路中的运算放大芯片OP的1脚通过电阻Res4分别与高精度AD芯片IC6的8脚、9脚和10脚连接，7脚通过电阻Res5分别与高精度AD芯片IC6的7脚连接；高精度AD芯片IC6的4脚、5脚、11脚、12脚、13脚、23脚与电源电路的5V电压输出端连接，14脚、18脚、24脚接地；高精度AD芯片IC6的3脚与晶振XTAL1的一端和瓷片电容C8的一端连接，2脚与晶振XTAL1的另一端和瓷片电容C9的一端连接，瓷片电容C8和C9的另一端接地；高精度AD芯片IC6的17脚与电压基准芯片IC7的6脚连接；电压基准芯片IC7的2脚与电源电路的5V电压输出端连接，4脚接地；电压基准芯片IC7的2脚与电解电容C10的正极连接，电压基准芯片IC7的3脚与瓷片电容C11的一端连接，电压基准芯片IC7的6脚与电解电容C12的正极和瓷片电容C13的一端连接，电解电容C10和C12的负极、瓷片电容C11和C13的另一端接地；主控电路包括主控芯片IC8、陀螺仪芯片IC9、电平转换芯片IC10、和SD卡读写接口J1；主控芯片IC8的23脚、43脚、49脚与电源电路的3.3V电压输出端连接，7脚、18脚、25脚、42脚接地；主控芯片IC8的3脚与晶振XTAL2的一端和瓷片电容C14的一端连接，5脚与晶振XTAL2的另一端和瓷片电容C15的一端连接，主控芯片IC8的62脚与晶振XTAL3的一端和瓷片电容C16的一端连接，61脚与晶振XTAL3的另一端和瓷片电容C17的一端连接，瓷片电容C14、C15、C16、C17的另一端接地；主控芯片IC8的57脚与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电源电路的3.3V输出端连接；开关RESET与电容C18并联后一端与主控芯片IC8的57脚连接，另一端接地；主控芯片IC8的51脚与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与主控芯片IC8的55脚连接；主控芯片IC8的23脚与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与主控芯片IC8的31脚连接；主控芯片IC8的30脚与上拉电阻R6的一端连接，29脚与上拉电阻R7的一端连接，35脚与上拉电阻R8的一端连接，37脚与上拉电阻R9的一端连接，上拉电阻R6、R7、R8、R9的另一端与电源电路的3.3V电压输出端连接；主控芯片IC8的35脚与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与SD卡读写接口J1的10脚连接；主控芯片IC8的37脚与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与SD卡读写接口J1的12脚连接；主控芯片IC8的40脚与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与场效应管MOSFET的栅极连接，场效应管MOSFET的源极与电源电路的3.3V电压输出端连接，场效应管MOSFET的漏极与SD卡读写接口J1的5脚连接；主控芯片IC8的1脚与置位/复位电路中IC3的2脚连接；主控芯片IC8的2脚与传感测量电路中的高精度AD转换芯片IC6的1脚连接；主控芯片IC8的4脚与传感测量电路中的高精度AD转换芯片IC6的22脚连接；主控芯片IC8的8脚与传感测量电路中的高精度AD转换芯片IC6的21脚连接；主控芯片IC8的12脚与传感测量电路中的高精度AD转换芯片IC6的20脚连接；主控芯片IC8的13脚分别与传感测量电路中的高精度AD转换芯片IC6的19脚连接；主控芯片IC8的14脚分别与传感测量电路中的高精度AD转换芯片IC6的6脚连接；主控芯片IC8的27脚与SD卡读写接口J1的6脚连接；主控芯片IC8的29脚与SD卡读写接口J1的8脚连接；主控芯片IC8的30脚与SD卡读写接口J1的3脚连接；主控芯片IC8的46脚与SD卡读写接口J1的2脚连接；陀螺仪芯片IC9的8脚、10脚、11脚、12脚与电源电路的5V电压输出端连接，13脚、14脚、15脚接地；陀螺仪芯片IC9的3脚与主控芯片IC8的47脚连接；陀螺仪芯片IC9的4脚与主控芯片IC8的53脚连接；陀螺仪芯片IC9的5脚与主控芯片IC8的54脚连接；陀螺仪芯片IC9的6脚与主控芯片IC8的48脚连接；陀螺仪芯片IC9的7脚与主控芯片IC8的22脚连接；陀螺仪芯片IC9的9脚与主控芯片IC8的26脚连接；电平转换芯片IC10的16脚与电源电路的5V电压输出端连接，15脚接地；电平转换芯片IC10的2脚与电容C19的一端连接，电容C19的的另一端与电平转换芯片IC10的16脚连接；电平转换芯片IC10的1脚与电容C20的一端连接，电容C20的的另一端与电平转换芯片IC10的3脚连接；电平转换芯片IC10的4脚与电容C21的一端连接，电容C21的的另一端与电平转换芯片IC10的5脚连接；电平转换芯片IC10的6脚与电容C22的一端连接，电容C22的另一端接地；电平转换芯片IC10的11脚与主控芯片IC8的19脚连接；电平转换芯片IC10的12脚与主控芯片IC8的21脚连接；SD卡读写接口J1的4脚、7脚、11脚接地；SD卡读写接口J1的1脚与电阻R13的一端连接，9脚与电阻R14的一端连接，电阻R13的另一端和电阻R14的另一端接地；SD卡读写接口J1的5脚与电容C23的一端连接，电容C23的另一端接地。