高密度电法仪数据采集系统的设计.pdf

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1、2014年仪表技术与传感器2014第8期InstrumentTechniqueandSensorNo．8高密度电法仪数据采集系统的设计何刚，王君，张碧勇，李萌，马超(吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130061)摘要：传统电法仪器只考虑测量AB电极电流和MN电极电压，而对AB电极电压很少考虑。针对这一不足，设计并实现了高密度电法数据采集系统。通过在传统电法仪器基础上增加一路AB电极电压的测量通道，实现了同时采集3个通道信号；增设一路AB电极电压的测量通道，除了对AB电极电压进行监测外，还解决了通过AB电极的电流计算得到AB电极的电压，进而引入

2、大地的噪声，对数据处理分析精度有影响的问题；通过微处理器控制三通道24位A／D转换电路，用来实现地电模拟信号的数字转化功能。实验结果表明：设计的数据采集系统所测电阻曲线与实际电阻曲线一致，精度高、稳定性好。关键词：高密度电法数据采集系统；AB电极电流；MN电极电压；AB电极电压中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)08—0018—02DesignofHigh-densityElectricalMethodDataAcquisitionSystemHEGang，WANGJun，ZHANGBi·yong，LIMeng

3、，MAChao(CollegeofInstrumentationandElectricalEngineering，JilinUniversity，Changchun130061，China)Abstract：TraditionalmethodonlyconsidermeasuringABelectrodecurrentandMNelectrodevoltage，seldomconsiderforABelectrodevoltage．Aimingatthisshortage，thispaperdesignedandimplementedadataacq

4、uisitionsystemofhigh—densityelectricalmethod．BythemeansofincreasingABelectrodevoltagemeasurementchannelonthetraditionalelectricalinstrument，thispaperrealizedthecollectionofthreechannelsignalsatthesametime．Besides，inadditiontotheABelectrodevoltagemonitoringfunc—tion，italsocalcul

5、atedABelectrodevoltagesolvedbyABelectrodecurrent，andthenintroducedthenoiseoftheearthwhichaffect—edprecisionofdataprocessinganalysis．Throughthemicroprocessorcontrolofthree—channel24A／Dconversioncircuittoimple—mentelectricalanalogsignaldigitalconversionfunction．Theexperimentalres

6、ultsshowthattheresistancecurvemeasuredbythisdataacquisitionsystemisconsistentwiththeactualmeasured，andthesystemhashighprecisionandgoodstability．Keywords：hish—densityelectricalmethoddataacquisitionsystem；ABelectrodecurrent；MNelectrodevoltage；ABelectrodevoltage0引言位A／D等组成。图1为高密度电法

7、仪系统框图。高密度电法勘探仪器是常用的一种电法勘探仪器，该仪器工控机PC104的上位机软件，用于控制和设置接收装置参数，在测量过程中不需要人工挪动电极位置，一次布极即可完成整并且实时显示数据、保存数据以及数据成图解释；USB2．0数据收发个测区的测量⋯。其被广泛应用于深部构造、矿产资源、水文器，通过USB数据线与工控机相连，用来实现大数量的传递；主控及工程地质、考古、环保、地质灾害等领域。现有的电法仪器只制器FPGA通过USB2．0收发器与工控机相连进行大容量数据的测量了AB电极的电流和MN电极的电压，对于AB电极的电压传递，同时接收工控机各种控制功

8、能的操作信号；三通道24位A／D是通过计算AB电极的电流来得到。虽然AB电极的电压在理转换电路用来实现地电模