物探仪及其数据采集方法技术

本发明专利技术涉及地质勘查技术领域，公开一种物探仪及其数据采集方法，以提高采集数据的精确度。本发明专利技术方法包括：基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值；获取用户在一段时间内，在同一频率下针对同一测点电场的电压值，所采集的至少两个模拟信号值和至少两个数字信号值；对同一测点的所有模拟信号值进行筛选，并计算有效点的模拟平均值；与此同时，对同一测点的所有数字信号值进行筛选，并计算有效点的数字平均值；判断模拟平均值与数字平均值的差值是否在设定阈值内，如果是，取模拟平均值和数字平均值的中间值作为该测点电场的电压值；如果两者的差值超过阈值，指示用户采样失败。

【技术实现步骤摘要】
物探仪及其数据采集方法
本专利技术涉及地质勘查
，尤其涉及一种物探仪及其数据采集方法。
技术介绍
目前，在物探仪的信号采集中，传统的做法是采集信号的有效值(模拟信号)作为信号标本或者是通过采集多个信号的实时值(数字信号)，然后做平均处理后，作为信号标本。这两种方法都有一定的缺陷，只采集模拟信号的话，可能因为电路底噪声与环境因素的影响，信号与原待测信号可能会有明显的差别。只采集数字信号的话，由于信号近似为正弦波形式，固定时间采样出来的信号取平均值会导致信号幅值略微偏高。
技术实现思路
本专利技术目的在于公开一种物探仪及其数据采集方法，以提高采集数据的精确度。为实现上述目的，本专利技术公开物探仪的数据采集方法，包括：基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值；获取用户在一段时间内，在同一频率下针对同一测点电场的电压值，所采集的至少两个模拟信号值和至少两个数字信号值；对同一测点的所有模拟信号值进行筛选，并计算有效点的模拟平均值；与此同时，对同一测点的所有数字信号值进行筛选，并计算有效点的数字平均值；判断所述模拟平均值与数字平均值的差值是否在设定阈值内，如果是，取所述模拟平均值和数字平均值的中间值作为该测点电场的电压值；如果两者的差值超过阈值，指示用户采样失败。与上述方法相对应的，本专利技术还公开一种物探仪，其采集模块的同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值；所述采集模块，还用于获取用户在一段时间内，在同一频率下针对同一测点电场的电压值，所采集的至少两个模拟信号值和至少两个数字信号值；对同一测点的所有模拟信号值进行筛选，并计算有效点的模拟平均值；与此同时，对同一测点的所有数字信号值进行筛选，并计算有效点的数字平均值；判断所述模拟平均值与数字平均值的差值是否在设定阈值内，如果是，取所述模拟平均值和数字平均值的中间值作为该测点电场的电压值；如果两者的差值超过阈值，指示用户采样失败。本专利技术具有以下有益效果：基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值，消除了同一信号分开采集所导致的相位差；通过有效值的筛选，排除了元器件噪声和采集芯片的误读等所产生的无效值，而且通过模拟平均值与数字平均值的差值对当次采样予以客观考评，最终结果取有效采集的两通道数据进行综合，弥补了单通道采集所存在的缺陷；藉此，本专利技术从多个维度确保了最终数据的精确性，极大提升了物探仪的整体性能。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例公开的数据采集方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例一本实施例公开一种物探仪的数据采集方法，如图1所示，包括：步骤S1，基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值。步骤S2，获取用户在一段时间内，在同一频率下针对同一测点电场的电压值，所采集的至少两个模拟信号值和至少两个数字信号值。步骤S3，对同一测点的所有模拟信号值进行筛选，并计算有效点的模拟平均值；与此同时，对同一测点的所有数字信号值进行筛选，并计算有效点的数字平均值。例如：假设时间段内所采集的模拟信号值为1000个，对模拟信号值进行筛选的筛选算法可包括下述步骤S31至步骤S35。步骤S31，将采样数组从小到大排列，将他们标记为P1，P2，……，P1000，然后计算最大差值Kmax，其中，步骤S32，判断Kmax的值，如果Kmax≤10％，说明此数组无无效值；如果Kmax＞10％，再进行如下计算。步骤S33，增加一个数组k[n]，1≤n≤999，其中，然后取出其中所有大于10％的k值中所对应的n值，将n进行从小到大的排序。步骤S34，做判断：如果n值都大于500，则取其中最小的n值，选取P1-Pn作为有效点；如果n值都小于500，则取其中最大的n值，选取Pn-P1000作为有效点；如果所有的n值既有大于500的也有小于500的，则取所有排序过的n中最接近500的2个点，假设为n1与n2，则取Pn1-Pn2为有效点。步骤S35，在筛选出的数组中有效点的数值做加权平均值处理，得到所述模拟平均值。相对应的，又例如，假设时间段内所采集的数字信号值为1000个，对数字信号值进行筛选的筛选算法包括下述步骤S310至步骤S330。步骤S310，将数组排序为D1-D1000，首先创建一个新数组z[999]，其中，zn＝Dn+1-Dn，n∈(2，998)。步骤S320，假设其中某个点zm，2＜m＜998；有zm×zm+1＜0，并且zm×zm-1＞0，zm-1×zm-2＞0以及zm+1×zm+2＞0，zm+2×zm+3＞0，则取zm+1为有效点。数学中极大值与极小值的定义为：某个极小区间内，存在自变量取值x，且存在比其大与比其小的自变量，这些自变量所对应的函数值均小于x对应的函数值，那么此函数值称为极大值；某个极小区间内，存在自变量取值x，且存在比其大与比其小的自变量，这些自变量所对应的函数值均大于x对应的函数值，那么此函数值称为极小值。上述步骤S320本质即判断信号数组的波峰和波谷点，就可以用上述定义找出。根据上述定义，在波峰点处时，左边的点和右边的点均小于它，并且左边第二个点和右边第二个点也均小于左一和右一。因此将他们求差值可知，左一减去波峰点与波峰减去右一的乘积为负数，左二减去左一与左一减去波峰的乘积为正数，同时波峰减去右一与右一减去右二乘积为正数.同理，波谷点也是这样。步骤S330，再对有效点的绝对值取平均值后，再将得出来的平均值除以1.414后，取小数点后4位，得出所述数字平均值。步骤S4，判断模拟平均值与数字平均值的差值是否在设定阈值内，如果是，取模拟平均值和数字平均值的中间值作为该测点电场的电压值；如果两者的差值超过阈值，指示用户采样失败。通常，模拟信号采集到的有效值等价于数字信号的波峰或者波谷的值的绝对值除以1.414。因此，由上述2个办法得到的值理论上是相等的。但是，现实中，由于电子器件的差异，干扰的强弱，芯片采集电压的误差等，相对应的两个值是不可能绝对相等的。因此，在本实施例中，可默认只要者两者相差低于25％(对应上述步骤S4中的阈值)，则将两者的平均值认定为采集到的最终有效值。因此只需要将模拟信号得出的加权平均值(即步骤S4中的模拟平均值)与数字信号得出的有效值(即步骤S4中的数字平均值)做对比，在这将模拟信号值设为A，数字信号值设为D，计算表征模拟平均值与数字平均值的差值的比例系数C。具体计算公式如下：此外，为减少采集芯片的计算量，优选地，本实施例中模拟信号采集的信号增益与数字信号采集的信号增益一致。综上，本实施例基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值，消除了同一信号分开采集所导致的相位差；通过有效值的筛选，排除了元器件噪声和采集芯片的误读等所产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物探仪的数据采集方法，其特征在于，包括：基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值；获取用户在一段时间内，在同一频率下针对同一测点电场的电压值，所采集的至少两个模拟信号值和至少两个数字信号值；对同一测点的所有模拟信号值进行筛选，并计算有效点的模拟平均值；与此同时，对同一测点的所有数字信号值进行筛选，并计算有效点的数字平均值；判断所述模拟平均值与数字平均值的差值是否在设定阈值内，如果是，取所述模拟平均值和数字平均值的中间值作为该测点电场的电压值；如果两者的差值超过阈值，指示用户采样失败。

【技术特征摘要】
1.一种物探仪的数据采集方法，其特征在于，包括：基于同一采集芯片的不同引脚分别构建模拟通道和数据通道以同时采集同一电极对的模拟信号值和数字信号值；获取用户在一段时间内，在同一频率下针对同一测点电场的电压值，所采集的至少两个模拟信号值和至少两个数字信号值；对同一测点的所有模拟信号值进行筛选，并计算有效点的模拟平均值；与此同时，对同一测点的所有数字信号值进行筛选，并计算有效点的数字平均值；判断所述模拟平均值与数字平均值的差值是否在设定阈值内，如果是，取所述模拟平均值和数字平均值的中间值作为该测点电场的电压值；如果两者的差值超过阈值，指示用户采样失败。2.根据权利要求1所述的物探仪的数据采集方法，其特征在于，假设时间段内所采集的模拟信号值为1000个，对模拟信号值进行筛选的筛选算法包括：将采样数组从小到大排列，将他们标记为P1，P2，……，P1000，然后计算最大差值Kmax，其中，判断Kmax的值，如果Kmax≤10％，说明此数组无无效值；如果Kmax＞10％，再进行如下计算：增加一个数组k[n]，1≤n≤999，其中，然后取出其中所有大于10％的k值中所对应的n值，将n进行从小到大的排序；最后做判断：如果n值都大于500，则取其中最小的n值，选取P1-Pn作为有效点；如果n值都小于500，则取其中最大的n值，选取Pn-P1000作为有效点；如果所有的n值既有大于500的也有小于500的，则取所有排序过的n中最接近500的2个点，假设为n1与n2，则取Pn1-Pn2为有效点；在筛选出的数组中有效点的数值做加权平均值处理，得到所述模拟平均值。3.根据权利要求1或2所述的物探仪的数据采集方法，其特征在于，假设时间段内所采集的数字信号值为1000个，对数字信号值进行筛选的筛选算法包括：将数组排序为D1_D1000，首先创建一个新数组z[999]，其中，zn＝Dn+1-Dn，n∈(2，998)；假设其中某个点zm，2＜m＜998；有zm×zn+1＜0，并且zm×zm-1＞0，zm-1×zm-2＞0以及zm+1×zm+2＞0，zm+2×zm+3＞0，则取zm-1为有效点；再对有效点的绝对值取平均值后，再将得出来的平均值除以1.414后，取小数点后4位，得出所述数字平均值。4.根据权利要求3所述的物探仪的数据采集方法，其特征在于，模拟信号采集的信号增益与数字信号采集的信号增益一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，
申请(专利权)人：陈波，
类型：发明
国别省市：湖南,43