用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置制造方法及图纸

一种用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，该电子装置包含：一基板；一运算放大器，位于该基板上，该运算放大器用以放大该地层电位信号；一滤波电路，位于该基板上，该滤波电路位于该运算放大器与一系统电压端之间，该滤波电路用以过滤该系统电压端的噪声；一第一串联针座，位于该基板上；以及一第二串联针座，位于该基板上，该第二串联针座连接该第一串联针座，其中该第一串联针座与该第二串联针座用以串联其他基板。

【技术实现步骤摘要】
用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置
本专利技术涉及一种地层电位的量测装置。
技术介绍
在地电探勘研究中，量测取得的地层电位信号经过缆线传输至数据记录器时，经常因缆线受到外界电磁干扰，对原始地层电位信号产生影响，当外界噪声过大时，甚至可能掩盖真实地层电位信号。一般为解决缆线传输噪声问题，可采用同轴电缆进行信号传输，其构造对外界电磁信号具屏蔽作用，较不易受外界干扰，并适用于传输高频信号，但信号频率越高，衰减越大，因此，同轴电缆传输距离将近200公尺时，信号品质会明显下降，且电缆在布线时，应避免线路弯折，其接头也需注意防水、防高温及日晒。然而，地电探勘野外工作施测时，较无法避免高温及日晒，且传输线路可能需要弯折以符合施测路线，如上述技术困难所述，需要另有手段解决电路传输噪声问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，该电子装置包含：一基板；一运算放大器，位于该基板上，该运算放大器用以放大该地层电位信号；一滤波电路，位于该基板上，该滤波电路位于该运算放大器与一系统电压端之间，该滤波电路用以过滤该系统电压端的噪声；一第一串联针座，位于该基板上；以及一第二串联针座，位于该基板上，该第二串联针座连接该第一串联针座，其中该第一串联针座与该第二串联针座用以串联其他基板。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1根据一些实施例说明地层电位量测的示意图；图2根据一些实施例说明电子装置的电路图。其中，附图标记10地表11地层12电源13电子装置14电子装置15电缆17数据记录器19电脑21基板22运算放大器25滤波电路26系统电压端28第一串联针座29第二串联针座31系统高电压端32系统低电压端33系统高电压端34第二针脚35第三针脚36第四针脚37第五针脚38第六针脚40输入针座41输出针座43线路选择器45输出端46反相输入端47非反相输入端R1第一电阻R2第二电阻R3第三电阻R4第四电阻R5第五电阻C1第一电容C2第二电容C3第一极性电容C4第二极性电容GND接地端A、B电流电极M、N电压电极具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述：本专利技术提出一种适用于大范围地层电阻与电位探勘时，用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置。将电子装置连接于地层电位信号的接收电极之后，电子装置放大地层电位信号后再输出，便可区分地层电位信号及远距离传输所造成的电路噪声，有效地解决传输噪声干扰，而无法呈现真实资料的技术问题。地电探查(geo-electricalsurvey)是调查地下电阻率或相关电性构造的一种技术，包含地电阻法与自然电位法。地电阻探勘是利用通入地下的电流强度、所量测的电位与电极间相对位置等数值进行计算，得到地层中介质电阻率的分布状况。自然电位法接收的信号是自然界地面以下地球本体既有的电压差。地电探查对于导电率佳的水、流体或物质有一定的敏感度，因此常用来了解地下地层岩性及地下流体的分布情形，进而解释地质构造，适用于地热探勘、温泉探勘、地下水调查、地下渗流调查及海水入侵调查等项目。地电阻法或自然电位法皆需在地表布置至少二个电位极，用以测量出地层电位，并且将地层电位信号经由电路传输至记录器中。由于地层的电位信号较微弱，常受到两种噪声影响，两种噪声包含背景噪声与远距离传输电路噪声，背景噪声可以使用滤波器去除，远距离传输电路噪声因传输距离长且噪声能量与量测所得的电位能量大小相似，即使使用滤波器也难以完全去除，使得真实地层电位信号被传输电路噪声掩盖而不易判断。因此，通过本专利技术用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，降低远距离传输所产生的电路噪声，还原真实量测所得的电位，以计算求得地下地层或流体的分布情形。图1根据一些实施例说明地层电位量测的示意图。在一实施例中，在地表10上布置电流电极A、电流电极B、电位电极M、以及电位电极N。一电源12或电池提供一电流至电流电极A与电流电极B，电流通过电流电极A与电流电极B注入地层11。电位电极M以及电位电极N接收地层11的地层电位信号(电压)，用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置13、14分别连接电位电极M以及电位电极N。电子装置13、14接收并且放大地层电位信号，已放大的地层电位信号通过电缆15传输到数据记录器17(datalogger)，再藉由电脑19进行数据分析。图2根据一些实施例说明电子装置13的电路图。电子装置13的电路结构与电子装置14相同。在一实施例中，一种用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置13，电子装置13包含：基板21；运算放大器22位于基板21上，运算放大器22(operationalamplifier)用以放大地层电位信号；滤波电路25位于基板21上，滤波电路25位于运算放大器22与系统电压端26之间，滤波电路25用以过滤系统电压端26的噪声；第一串联针座28位于基板21上；以及第二串联针座29位于基板21上，第二串联针座29连接第一串联针座28，其中第一串联针座28与第二串联针座29用以串联其他基板。在一实施例中，系统电压端26包含系统高电压端31与系统低电压端32，系统高电压端31为一正值电压，系统低电压端32为一负值电压。在一实施例中，系统高电压端31系+12伏特，系统低电压端32系-12伏特。在一实施例中，滤波电路25分别连接系统高电压端31与系统低电压端32。在一实施例中，运算放大器22分别连接系统高电压端31与系统低电压端32。在一实施例中，第一串联针座28包含：第一针脚33，连接系统高电压端31；第二针脚34接地；以及第三针脚35，连接系统低电压端32。在一实施例中，第二串联针座29包含：第四针脚36，连接系统高电压端31；第五针脚37接地；以及第六针脚38，连接系统低电压端32。故第一针脚33连接第四针脚36，第二针脚34连接第五针脚37，第三针脚35连接第六针脚38。第一串联针座28、第二串联针座29的作用在于能与其他基板串联，例如多个电子装置13进行串联，利用排线或连接器分别连接各电子装置13上的第一串联针座28、第二串联针座29，藉此达成放大倍率的扩充和调变。在一实施例中，滤波电路25包含：第一电容C1，第一电容C1的一端连接系统高电压端31，第一电容C1的另一端接地；以及第二电容C2，第二电容C2的一端连接系统低电压端32，第二电容C2的另一端接地。在一实施例中，滤波电路25另包含：第一极性电容C3，与第一电容C1并联；以及第二极性电容C4，与第二电容C2并联。第一极性电容C3的一正端连接系统高电压端31，第一极性电容C3的一负端接地。第二极性电容C4的一负端连接系统低电压端32，第二极性电容C4的一正端接地。在一实施例中，第一极性电容C3、第二极性电容C4的容量为4.7微法拉(uF)。滤波电路25用以过滤系统电源的噪声。在一实施例中，电子装置13另包含：输入针座40位于基板21上，输入针座40耦接运算放大器22的一反相输入端46。在一实施例中，电子装置13另包含：输出针座41位于基板21上，输出针座41耦接运算放大器22的输出端45。在实际使用上，输入针座40将连接电位电极M或电位电极N，输出针座4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该电子装置包含：一基板；一运算放大器，位于该基板上，该运算放大器用以放大该地层电位信号；一滤波电路，位于该基板上，该滤波电路位于该运算放大器与一系统电压端之间，该滤波电路用以过滤该系统电压端的噪声；一第一串联针座，位于该基板上；以及一第二串联针座，位于该基板上，该第二串联针座连接该第一串联针座，其中该第一串联针座与该第二串联针座用以串联其他基板。

【技术特征摘要】
2016.12.13 TW 1051412431.一种用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该电子装置包含：一基板；一运算放大器，位于该基板上，该运算放大器用以放大该地层电位信号；一滤波电路，位于该基板上，该滤波电路位于该运算放大器与一系统电压端之间，该滤波电路用以过滤该系统电压端的噪声；一第一串联针座，位于该基板上；以及一第二串联针座，位于该基板上，该第二串联针座连接该第一串联针座，其中该第一串联针座与该第二串联针座用以串联其他基板。2.根据权利要求1所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该系统电压端包含一系统高电压端与一系统低电压端。3.根据权利要求2所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该滤波电路分别连接该系统高电压端与该系统低电压端。4.根据权利要求2所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该第一串联针座包含：一第一针脚，连接该系统高电压端；一第二针脚，该第二针脚接地；以及一第三针脚，连接该系统低电压端。5.根据权利要求2所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该第二串联针座包含：一第四针脚，连接该系统高电压端；一第五针脚，该第五针脚接地；以及一第六针脚，连接该系统低电压端。6.根据权利要求1所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该滤波电路包含：一第一电容，该第一电容的一端连接一系统高电压端，该第一电容的另一端接地；以及一第二电容，该第二电容的一端连接一系统低电压端，该第二电容的另一端接地。7.根据权利要求6所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该滤波电路包含：一第一极性电容，与该第一电容并联；以及一第二极性电容，与该第二电容并联。8.根据权利要求7所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置，其特征在于，该第一极性电容的一正端连接该系统高电压端，该第一极性电容的一负端接地。9.根据权利要求7所述的用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文山，廖彦喆，彭筱涓，李俊延，陈建志，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71