[发明专利]地下水源探测用检测装置

摘要

本发明公开了一种地下水源探测用检测装置，包括信号输入及通道选择电路、工频陷波与输入适配电路、低通滤波电路、前置可变增益放大电路、可选带通滤波器组、后置可变增益放大电路、A/D转换电路、控制处理与通信电路。该检测装置在上位PC机的设置参数管理下工作，对所连接16根探针获取的地下水源信息进行探测，探测数据经通信接口传送至上位PC机以进行地下水源埋藏深度、储量大小分析。本发明的有益效果在于：引入地下水源探测的新方法，是利用地下水流的动态信息寻找地下水源头的检测装置，解决了传统找水物探仪器观测结果多解性的问题；可广泛用于供水、水利工程、矿山防治水等方面。

主权项

1.一种地下水源探测用检测装置，由信号输入及通道选择电路、工频陷波与输入适配电路、低通滤波电路、前置可变增益放大电路、可选带通滤波器组、后置可变增益放大电路、A/D转换电路、控制处理与通信电路组成，信号输入及通道选择电路连接16根用于获取地下水源信号的探针并可从中选择两个探针信号以差分方式连接到工频陷波与输入适配电路，工频陷波的信号经低通滤波电路后送至前置可变增益放大电路，前置放大后信号经可选带通滤波器组提取指定探测深度信息送后置可变增益放大电路，后置放大后的地下水源信号在控制处理与通信电路的控制下经A/D转换电路采集为数字信号送上位PC机分析以得到探针范围的地下水源分布情况；其特征在于：所述的信号输入及通道选择电路包括A组8个探针的连接插座INA1～INA8，B组8个探针的连接插座INB1～INB8，滤除探针及探测电缆上高频噪声的磁珠Z1～Z16，将探针接收信号耦合到模拟开关输入端的电容C1～C16，8选1模拟开关IC1～IC2，IC1、IC2在控制处理与通信电路输出控制信号KTD0～KTD7的控制下选择A组任一探针信号到INPUTA、B组任一探针信号到INPUTB以差分方式连接至工频陷波与输入适配电路；所述的低通滤波电路包括由电阻R13～R14、电容C25～C26、运放IC3A组成的二阶有源低通滤波器，直流电位设置电阻R15，隔直电容C27，输入单端信号INPUTO经低通滤波并隔直后输出V‑LP信号到前置可变增益放大电路，以减少信号范围之外的高频成分和直流偏移对后续电路的影响；所述的前置可变增益放大电路由电阻RQ1～RQn、运放IC4B～IC4C和模拟开关K11～Kn2组成，低通滤波信号V‑LP经运放IC4B与电阻、模拟开关组成的电路放大后由缓冲器IC4C输出V‑QZY信号，电路中引入双模拟开关结构以克服模拟开关导通电阻对放大器增益的影响；所述的可选带通滤波器组由电阻RB1～RB3、电容CA1～CA32、电容CB1～CB32、两个模拟开关组和运放IC4D组成，是一个通过控制模拟开关组可选32个中心频率的二阶带通滤波器，用于从前置放大信号V‑QZY中选取指定深度的地下水源信息V‑BP；所述的后置可变增益放大电路是一个由电阻RH1～RHn、电阻Rf、模拟开关组和运放IC4A组成的差分放大器，用于对可选带通滤波器组选取的信号V‑BP进行放大以满足后续A/D转换器的要求；所述的A/D转换电路由电阻R16、电容C28～C31、SPI接口和A/D转换器IC6和ADC参考电源IC7组成，电阻R16为ADC片选上拉电阻，电容C28～C31为ADC参考电源的解耦、旁路电容，IC7用于提供ADC参考电源，A/D转换器IC6通过SPI接口与控制处理与通信电路的DSP芯片IC5连接，其模拟信号输入端分别连接至低通滤波电路输出V‑LP、前置可变增益放大电路输出V‑QZY、可选带通滤波器组输出V‑BP、后置可变增益放大电路输出V‑HZY；所述的控制处理与通信电路包括DSP、CPLD、SBSRAM、E2PROM、时钟与复位模块、通信接口，DSP为主处理芯片，它通过总线连接CPLD、SBSRAM、E2PROM、A/D转换器和通信接口，CPLD的逻辑输出连接至信号输入及通道选择电路、前置可变增益放大电路、可选带通滤波器组、后置可变增益放大电路的控制输入端，时钟与复位模块用于提供DSP工作所需得时钟与复位信号，上位PC机经通信接口设置本检测装置的探测参数或读取探测数据以进行地下水源埋藏深度、储量大小分析。