【技术实现步骤摘要】
一种用于多功能电磁法接收机测试用的信号模拟器
本专利技术涉及地球物理仪器中的电磁法仪器开发,用于多功能电磁接收机室内及野外现场自检测试使用,具体的,是一种用于多功能电磁法接收机测试用的信号模拟器,可输出多种特定的波形。
技术介绍
电磁法(或叫电磁感应法)是电法勘探的重要分支。该方法主要利用岩矿石的导电性、导磁性和介电性的差异,应用电磁感应原理,观测和研究人工或天然形成的电磁场的分布规律(频率特性和时间特性),进而解决有关的各类地质问题。电磁法是利用人工源或天然场源的电磁波进行工程矿产勘探的一种方法,属于物理勘探中电磁法,常用的有大地电磁法(MT)、音频大地电磁法(AMT)、可控源大地电磁法(CSAMT)、谱激电法(SIP)、时间域激电法(TDIP)和瞬变电磁法(TDEM)等方法在多功能电磁接收机开发以及使用过程中,室内及野外自检测试是必经环节,多功能电磁接收机可以实现MT、AMT、CSAMT、SIP、TDIP和TDEM等方法的野外测量。MT方法要求发生两路独立的白噪声,信号频率覆盖0.1mHz-1000Hz,幅度10mVp;AMT方法与MT方法类似,均为独立的双通道白噪声,频率覆盖范围为0.01Hz-100kHz;CSAMT方法要求方波扫频输出,按照特定的频率表进行扫频输出,对输出波形具有较高的时间精度,发射41组频率,频率覆盖范围0.1Hz-10kHz,循环扫频持续时间50min;SIP方法与CSAMT方法类似,循环发送12个频点,频率范围1/64Hz-128Hz,循环扫频持续时间15min;TDIP方法要求输出正停负停信号,脉宽2s,占空比1:1,默认 ...
【技术保护点】
一种用于多功能电磁法接收机测试用的信号模拟器,包括信号模拟器电路,其特征在于:所述信号模拟器电路由GPS模块、微控制器MCU、旋转开关、数字补偿晶振MCXO、现场可编程门阵列FPGA、斩波电路、整形电路、选通开关、电源电路和锂电池组成;电源电路连接有锂电池为信号模拟器电路提供电源;GPS分别接入MCU和FPGA,MCU和FPGA互相连接,MCU连接旋钮开关,FPGA连接MCXO、斩波电路、整形电路及选通开关,斩波电路和整形电路分别连接选通开关,通过选通开关进行电路信号输出;GPS为电路提供时间信息及PPS秒脉冲;MCU识别旋钮开关输入的模式选择,根据模式选择与FPGA配合产生响应的时钟信号;FPGA在MCU的控制下进行时钟信号分频、频率合成、PPS触发;MCXO为FPGA提供系统时钟;斩波电路将FPGA时钟信号转换为正负方波,为MT、AMT、SIP或CSAMT准备,并根据方法要求进行幅度衰减与限带;TDIP与TDEM方法信号经整形电路输出,得到正停负停波形;选通开关根据方法要求将斩波电路或整形电路的信号输出连接至Ex、Ey、Ez、Hx、Hy、Hz分量。
【技术特征摘要】
1.一种用于多功能电磁法接收机测试用的信号模拟器,包括信号模拟器电路,其特征在于:所述信号模拟器电路由GPS模块、微控制器MCU、旋转开关、数字补偿晶振MCXO、现场可编程门阵列FPGA、斩波电路、整形电路、选通开关、电源电路和锂电池组成;电源电路连接有锂电池为信号模拟器电路提供电源;GPS分别接入MCU和FPGA,MCU和FPGA互相连接,MCU连接旋钮开关,FPGA连接MCXO、斩波电路、整形电路及选通开关,斩波电路和整形电路分别连接选通开关,通过选通开关进行电路信号输出;GPS为电路提供时间信息及PPS秒脉冲;MCU识别旋钮开关输入的模式选择,根据模式选择与FPGA配合产生响应的时钟信号;FPGA在MCU的控制下进行时钟信号分频、频率合成、PPS触发;MCXO为FPGA提供系统时钟;斩波电路将FPGA时钟信号转换为正负方波,为MT、AMT、SIP或CSAMT准备,并根据方法要求进行幅度衰减与限带;TDIP与TDEM方法信号经整形电路输出,得到正停负停波形;选通开关根据方法要求将斩波电路或整形电路的信号输出连接至Ex、Ey、Ez、Hx、Hy、Hz分量。2.如权利要求1所述的用于多功能电磁法接收机测试用的信号模拟器,其特征在于:斩波电路由基准电压源、单道单掷开关K1及运放U2组成;前端U1为基准电压源,固定输出2.5V基准;单刀单掷开关受控于时钟信号SW,当SW为高时,K1闭合,当SW为低时,K1开路;运放U2为TI生产的OPA2378,具有零漂移、低噪声、低功耗的特征;当输入控制信号SW为高,K1闭合,U2的第3引脚为电压为零,第2引脚也为零,输出1引脚为-2.5V;当输入控制信号SW为低,K1断路,第3引脚和第2引脚均为+2.5V,输出1引脚为+2.5V;U2B为衰减电路,将±2.5V的方波衰减为±10mV的方波,并限带为100kHz。3.如权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈凯,金胜,邓明,
申请(专利权)人:中国地质大学北京,
类型:发明
国别省市:北京,11
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