多參數(shù)地震檢波器測(cè)試儀關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、地震檢波器是礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)中重要的組成部分,其性能的優(yōu)劣直接決定勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性,這對(duì)地震檢波器的性能提出了非常嚴(yán)格的要求。多數(shù)生產(chǎn)地震檢波器的企業(yè)致力于各種檢波器的研發(fā),已有多種地震檢波器產(chǎn)品。目前的檢波器測(cè)試儀器已經(jīng)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,本文針對(duì)寬頻檢波器的測(cè)試儀進(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)中考慮到傳統(tǒng)檢波器的測(cè)試,所研究的測(cè)試儀具有兩種檢波器的測(cè)試功能。課題的關(guān)鍵技術(shù)包括:①對(duì)寬頻檢波器進(jìn)行理論分析、模型建立和測(cè)試方法的研究,結(jié)合寬頻檢波器的特

2、點(diǎn),實(shí)現(xiàn)兩種檢波器參數(shù)的測(cè)試;②測(cè)試方法的改進(jìn):采用差分技術(shù)實(shí)現(xiàn)失真度測(cè)試電路設(shè)計(jì),使測(cè)試精度達(dá)到萬(wàn)分之一。③對(duì)通信方式進(jìn)行分析,選用短距離傳輸效率較高的串口通信技術(shù),編寫(xiě)上位機(jī)串口驅(qū)動(dòng)程序以及完成下位機(jī)串口電路的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)兩級(jí)數(shù)據(jù)的傳輸。
　　地震檢波器的主要參數(shù)有:直流電阻、自然頻率、阻尼、靈敏度和失真度。本課題將參數(shù)的測(cè)試分為兩部分:(1)通過(guò)激勵(lì)源的雙通道輸出差模正弦波,然后對(duì)通過(guò)檢波器后的正弦激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行采集,由單片機(jī)以

3、串口通信的方式將采集得到的數(shù)據(jù)上傳上位機(jī),進(jìn)行FFT變換及算法處理,得到失真度;(2)激勵(lì)源的單通道輸出穩(wěn)定的直流電平,通過(guò)切換開(kāi)關(guān),先實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)試,再實(shí)現(xiàn)直流電阻測(cè)試,采用單片數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC1282產(chǎn)生直流和交流激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行參數(shù)的測(cè)試,測(cè)試結(jié)果通過(guò)上位機(jī)PC端Visual Studio2012的用戶(hù)顯示界面進(jìn)行顯示。本論文完成的主要任務(wù)有四個(gè):
　　第一,建立數(shù)學(xué)模型,分析地震檢波器各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算方法,討論各參數(shù)的測(cè)試原理以

4、及測(cè)試方法。對(duì)地震檢波器的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行可行性分析,從理論上找出以上四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的可行性方案后,對(duì)其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。
　　第二,構(gòu)建總體設(shè)計(jì)模型,對(duì)多參數(shù)測(cè)試儀的硬件電路部分進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)以及PCB板的制作。微處理器采用TI公司研制的MSP430F5438a單片機(jī),應(yīng)用其Flash內(nèi)存大的特點(diǎn)完成對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。激勵(lì)源采用DAC1282完成直流電壓和交流電壓的信號(hào)產(chǎn)生,采用全差分設(shè)計(jì)方式的數(shù)據(jù)采集板ADS1282完成信號(hào)的采集。