一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路制造技術(shù)

一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路包括主控部分、發(fā)射信號產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷控制電路、限流電路、全橋功率輸出電路、發(fā)射電流采樣電路。在主控部分的控制下，產(chǎn)生發(fā)射序列信號用來與采集信號同步，并送至發(fā)射信號產(chǎn)生電路以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的雙極性方波信號，然后經(jīng)過隔離驅(qū)動(dòng)電路，送至全橋功率電路以進(jìn)行發(fā)射輸出，在全橋功率輸出單元中有電流取樣電路以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射波形。發(fā)射電路時(shí)序同步準(zhǔn)確，電流輸出穩(wěn)定，電流關(guān)斷快，有可靠的換向保護(hù)技術(shù)防止電源短路造成安全事故。

Transmitting circuit for mine transient electromagnetic instrument

The invention discloses a transmitting circuit of a mine transient electromagnetic instrument, which comprises a main control part, an emission signal generation circuit, an isolation drive circuit, a shutdown control circuit, a current limiting circuit, a full bridge power output circuit and a transmitting current sampling circuit. In the control of the main control part, transmitting signal for sequence synchronization and acquisition signal, and sent to the signal generating circuit to generate bipolar square wave signal required by the system, and then through the isolation driving circuit, sent to the full bridge power circuit to transmit output in full bridge power output unit and a current sampling in order to monitor the circuit waveform. The timing timing of the transmitting circuit is accurate, the current output is stable, the current is switched off quickly, and the reliable commutation protection technique is adopted to prevent the short circuit of the power supply from causing a safety accident.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路
本專利技術(shù)涉及一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路。
技術(shù)介紹
目前大部分礦區(qū)都采用瞬變電磁法在地面探測含水地質(zhì)體的分布。但是，由于礦區(qū)的工業(yè)干擾和探測深度不足等原因，在地面探測很難發(fā)現(xiàn)井下小尺度含水地質(zhì)構(gòu)造。所以，如何將探測含水地質(zhì)構(gòu)造最有效的瞬變電磁法應(yīng)用于井下近距離探測小尺度含水地質(zhì)構(gòu)造，是一個(gè)迫在眉睫的問題。發(fā)射電路必須滿足在不引起振蕩的條件下，電流關(guān)斷要快，盡可能減少對早期信號的影響；嚴(yán)格控制發(fā)射波形的時(shí)序，配合接收系統(tǒng)的時(shí)序要求；有可靠的換向保護(hù)及技術(shù)防止電源短路造成安全事故，為了提高發(fā)射效率發(fā)射換向的消耗盡可能的小；在滿足本質(zhì)安全型電路要求的條件下，使發(fā)射電流盡可能的大，發(fā)射電流輸出穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)設(shè)計(jì)了一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路包括主控部分、發(fā)射信號產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷控制電路、限流電路、全橋功率輸出電路、發(fā)射電流采樣電路。采用高頻變壓器隔離技術(shù)，并有加速截至電路滿足快速關(guān)斷的要求；采用與門電路與發(fā)射隔離驅(qū)動(dòng)電路來產(chǎn)生發(fā)射電路所需的控制時(shí)序；電流換向由低飽和電壓的MOS構(gòu)成橋式換向輸出電路，用三極管放大電路驅(qū)動(dòng)MOS管組成的全橋電路，以實(shí)現(xiàn)雙極性脈沖波形輸出；穩(wěn)壓電路采用可調(diào)集成線形穩(wěn)壓器，以調(diào)整發(fā)射電壓，采用限流電阻法來控制發(fā)射部分的發(fā)射功率；電流取樣采用高精度無感電阻。發(fā)射電路工作流程為：在主控部分的控制下，產(chǎn)生發(fā)射序列信號用來與采集信號同步，并送至發(fā)射信號產(chǎn)生電路以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的雙極性方波信號，然后經(jīng)過隔離驅(qū)動(dòng)電路，送至全橋功率電路以進(jìn)行發(fā)射輸出，在全橋功率輸出單元中有電流取樣電路以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射波形。發(fā)射電路采用雙重?cái)嚯娍刂疲旱谝皇窃诠β瘦敵鰳蚵飞喜捎梅烹娮柚剐蚏CD緩沖電路和LR電路相結(jié)合的方式釋放能量；第二是在隔離驅(qū)動(dòng)電路上采用RC回路使驅(qū)動(dòng)電壓下降沿的斜率變大。功率輸出電路采用H橋路，由橋路驅(qū)動(dòng)信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)電流激勵(lì)信號。本專利技術(shù)的有益效果是：礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路時(shí)序同步準(zhǔn)確，電流輸出穩(wěn)定，電流關(guān)斷快，有可靠的換向保護(hù)技術(shù)防止電源短路造成安全事故。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。圖1是礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路發(fā)射部分框圖。圖2是發(fā)射波形產(chǎn)生電路。圖3是發(fā)射波形電路產(chǎn)生的波形。圖4是發(fā)射隔離驅(qū)動(dòng)電路。圖5是電流關(guān)斷電路。圖6是MOS管組成H橋電路。圖中1是2倍發(fā)射頻率輸入。具體實(shí)施方式在圖1中，礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路包括主控部分、發(fā)射信號產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷控制電路、限流電路、全橋功率輸出電路、發(fā)射電流采樣電路。在主控部分的控制下，產(chǎn)生發(fā)射序列信號用來與采集信號同步，并送至發(fā)射信號產(chǎn)生電路以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的雙極性方波信號，然后經(jīng)過隔離驅(qū)動(dòng)電路，送至全橋功率電路以進(jìn)行發(fā)射輸出，在全橋功率輸出單元中有電流取樣電路以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射波形。在圖2、圖3中，瞬變電磁儀發(fā)射電路輸出雙極性矩形脈沖激發(fā)產(chǎn)生瞬變電磁場。瞬變電磁勘探系統(tǒng)工作時(shí)，要求發(fā)射部分與采集部分同步，發(fā)射波形信號的開啟和關(guān)斷要與采集部分相適應(yīng)，這樣采集部分才能準(zhǔn)確記錄發(fā)射波形下降時(shí)的磁場信號變化。發(fā)射部分的時(shí)序由主控部分控制，由主控部分以兩倍發(fā)射頻率發(fā)出脈沖信號F，信號F經(jīng)過D觸發(fā)器，輸出兩路頻率信號F1和F2，占空比各為50%，再與F信號經(jīng)過兩路與門，形成基本發(fā)射信號脈沖序列。在圖4中，發(fā)射隔離驅(qū)動(dòng)電路用于產(chǎn)生功率橋路輸出控制與MOS管相適應(yīng)的模擬驅(qū)動(dòng)電壓，采用變壓器隔離的方式。將控制邏輯單元輸出的控制邏輯信號調(diào)制到要求的頻率上，通過高頻變壓器耦合到兩個(gè)次級，在次級解調(diào)為與初級相位一致、幅度滿足驅(qū)動(dòng)要求的隔離信號。解調(diào)之后的電信號控制功率橋路MOS管按照控制邏輯輸出發(fā)射電流。在圖5中，發(fā)射電路采用雙重?cái)嚯娍刂疲旱谝皇窃诠β瘦敵鰳蚵飞喜捎梅烹娮柚剐蚏CD緩沖電路和LR電路相結(jié)合的方式釋放能量；第二是在隔離驅(qū)動(dòng)電路上采用RC回路使驅(qū)動(dòng)電壓下降沿的斜率變大。在圖6中，功率輸出電路采用H橋路，由橋路驅(qū)動(dòng)信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)電流激勵(lì)信號。正極性發(fā)射時(shí)，MOS管G1與G4導(dǎo)通，電流通過G1與G4流入電源地形成回路。負(fù)極性發(fā)射是：MOS管G2與G3導(dǎo)通，電流通過G3與G2流入電源地形成回路。為了使斷電時(shí)間可控，使用外部二極管阻斷MOS管內(nèi)部的反向二極管。發(fā)射電源使用與系統(tǒng)電源隔離的電池組。設(shè)計(jì)了限流電路用來限制電流能量實(shí)現(xiàn)對電路的保護(hù)，限流電阻使用無感電阻，限流電阻的選取主要考慮在最不利條件下的功率能滿足防爆的規(guī)定，在負(fù)載短路的情況下，消耗在電阻上的功率不能小于額定功率的三分之二。斷電時(shí)間控制采用多級RC抑制，驅(qū)動(dòng)電路采用變壓器隔離驅(qū)動(dòng)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路包括主控部分、發(fā)射信號產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷控制電路、限流電路、全橋功率輸出電路、發(fā)射電流采樣電路；在主控部分的控制下，產(chǎn)生發(fā)射序列信號用來與采集信號同步，并送至發(fā)射信號產(chǎn)生電路以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的雙極性方波信號，然后經(jīng)過隔離驅(qū)動(dòng)電路，送至全橋功率電路以進(jìn)行發(fā)射輸出，在全橋功率輸出單元中有電流取樣電路以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射波形。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路包括主控部分、發(fā)射信號產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、關(guān)斷控制電路、限流電路、全橋功率輸出電路、發(fā)射電流采樣電路；在主控部分的控制下，產(chǎn)生發(fā)射序列信號用來與采集信號同步，并送至發(fā)射信號產(chǎn)生電路以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的雙極性方波信號，然后經(jīng)過隔離驅(qū)動(dòng)電路，送至全橋功率電路以進(jìn)行發(fā)射輸出，在全橋功率輸出單元中有電流取樣電路以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射波形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井瞬變電磁儀發(fā)射電路，其特征是所述發(fā)射部分的時(shí)序由與門電路與發(fā)射隔離驅(qū)動(dòng)電路來產(chǎn)生。3...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏瑩，
申請(專利權(quán))人：魏瑩，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧,21