模擬地震信號發生器制造技術

本發明專利技術公開了一種模擬地震信號發生器，涉及一種地震儀表系統通用檢測裝置。本發明專利技術由輸入接口、電源接口、AVR+FPGA數據處理模塊、四種工作模塊、段式液晶顯示器、鍵盤+旋鈕編碼器和輸出接口組成；輸入接口、AVR+FPGA數據處理模塊、四種工作模塊和輸出接口依次連接；段式液晶顯示器和鍵盤+旋鈕編碼器分別與AVR+FPGA數據處理模塊連接；電源接口分別給各功能部件供電；四種工作模塊包括常規波形輸出器、常用波形輸出器、地震波形輸出器和測頻計數器。本發明專利技術簡化了地震儀表系統的測試設備和測試過程；能存儲和輸出真實的地震波形數據；用于檢測地震儀表系統對干擾信號的甄別能力，以提高地震儀表系統的可靠性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種地震儀表系統通用檢測裝置，尤其涉及一種模擬地震信號發生器。
技術介紹
地震儀表系統運行的可靠性，直接關系著監測對象的安全運行，因此需要定期對系統各項參數進行檢測與校驗。地震儀表系統的檢測是ー個十分繁瑣的工作，其中對地震信號的響應檢測，由于沒有地震源信號，目前都采用單一的檢測方式，分開檢測系統頻響、加速度觸發閾值等。現有的檢測裝置和方法存在以下不足之處1、測試需要攜帯多臺檢測設備，占用較多的現場空間；2、由于設備相互獨立，導致接線拆裝復雜，供電要求較高，現場使用困難；3、現有的設備不能完全模擬真實的地震信號，雖然分開進行了頻響、加速度觸發閾值等的檢測，但與真實的地震信號仍然存在差異，因此，在實際運行時會帶來較高的誤報率。
技術實現思路
本專利技術的目的就在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種模擬地震信號發生器。本專利技術的目的是這樣實現的模擬地震信號發生器由輸入接ロ、電源接ロ、AVR+FPGA數據處理模塊、四種工作模塊、段式液晶顯示器、鍵盤+旋鈕編碼器和輸出接ロ組成；輸入接ロ、AVR+FPGA數據處理模塊、四種工作模塊和輸出接ロ依次連接；段式液晶顯示器和鍵盤+旋鈕編碼器分別與AVR+FPGA數據處理模塊連接；電源接ロ分別給各功能部件供電。本專利技術的工作原理是模擬地震信號發生器具備波形輸出以及頻率測脈沖計數兩大塊功能。可通過鍵盤來選擇功能切換和選擇，對于波形輸出部分可采用數字小鍵盤或者旋鈕編碼器來進行輸出信號的頻率、幅度等各種參數的調整。通過計算機串ロ與計算機網絡相連接，下載各種地震波形數據，并具有同步輸出三路地震波形的功能。同時具有固定波形存儲功能和輸出功能。本專利技術具有下列優點和積極效果1、簡化了地震儀表系統的測試設備和測試過程；2、本模擬地震信號發生器能存儲和輸出真實的地震波形數據，從而對地震儀表系統進行更加完備的測試，進而降低實際運行時的地震誤報；3、本模擬地震信號發生器同時具有輸出不同波形、頻率等特征信號的功能，用于檢測地震儀表系統對干擾信號的甄別能力，以提高系統的可靠性。附圖說明 圖1是模擬地震信號發生器的結構方框圖(詳圖)； 圖2是模擬地震信號發生器的結構方框圖(簡圖)；圖1、2 中 100-輸入接 ロ； 200-電源； 300-AVR+FPGA數據處理模塊；其中 AVR為 AVR型單片機，FPGACFieIdProgrammabIeGata Array)為現場可編程陣列；400-四種工作模塊；410-常規波形輸出器，411-DDS (Direct digital synthesis,數字信號發生器)，412-第1信號調通ホ旲塊，413-第1功率放大模塊，414-第1高精度溫度補償晶振；420-常用波形輸出器，421-固定波形存儲模塊，422-第2信號調通t旲塊，423-第2功率放大模塊；430-地震波形輸出器，43IA-地震波形存儲模塊一；43IB-第3信號調理模塊一；43IC-第3功率放大模塊一；432A-地震波形存儲模塊ニ ；432B-第3信號調理模塊ニ ；432C-第3功率放大模塊ニ ；433A-地震波形存儲模塊三；433B-第3信號調通ホ旲塊ニ ；433C-第3功率放大模塊三；434-同步輸出三路地震波形模塊；435-第3高精度溫度補償晶振；440-測頻計數器，441-測頻計數模塊；500-段式液晶顯示器；600-鍵盤+旋鈕編碼器；700-輸出接 ロ；800-模擬地震信號發生器程序。圖3是模擬地震信號發生器程序流程圖。圖中1-接受鍵盤+旋鈕編碼器600發送的指令；2-是否下載波形數據；3-根據指令存儲到相應的存儲模塊；4-是否調用波形；5-根據指令調用相應的存儲模塊或DDS的波形數據；6-是否對波形進行調節；7-對波形進行調節；8-發送指令，通過四種工作模塊400將波形輸出到輸出接ロ 700 ；9-是否接收脈沖波形；10-計數；11-波形是否發送結束；12-計數結束；13-在段式液晶顯示500上顯示計數結果；14-程序結束。具體實施例方式下面結合附圖和實施例詳細說明1、總體如圖1、2，模擬地震信號發生器由輸入接ロ 100、電源接ロ 200、AVR+FPGA數據處理模塊300、四種工作模塊400、段式液晶顯示器500、鍵盤+旋鈕編碼器600和輸出接ロ 700組成；輸入接ロ 100、AVR+FPGA數據處理模塊300、四種工作模塊400和輸出接ロ 700依次連接；段式液晶顯示器500和鍵盤+旋鈕編碼器600分別與AVR+FPGA數據處理模塊300連接；電源接ロ 200分別給各功能部件供電。2、功能塊I)輸入接 ロ 100輸入接ロ 100為常用的串ロ，用干與計算機相連接，為模擬地震信號發生器提供下載數據的接ロ。2)電源 200電源200為模擬地震信號發生器提供外接工作電源。3 ) AVR+FPGA 數據處理模塊 300AVR+FPGA數據處理模塊300由AVR型單片機和FPGA組成。AVR型單片機具有優良的抗噪聲性能，適用于野外工作，FPGA的型號為EP4CE15F17C8N。AVR+FPGA數據處理模塊300配合植入在內的模擬地震信號發生器程序800實現對通過輸入接ロ 100或者是鍵盤+旋鈕編碼器600發送的數據進行數據處理，然后將處理后的數據發送到段式液晶顯示器500或者是四種工作模塊400。4)四種工作模塊400四種工作模塊400包括常規波形輸出器410、常用波形輸出器420、地震波形輸出器430和測頻計數器440。(I)常規波形輸出器410常規波形輸出器410由DDS411、信號調理模塊412、功率放大模塊413和高精度溫度補償晶振414組成；AVR+FPGA數據處理模塊300、DDS411、信號調理模塊412、功率放大模塊413和輸出接ロ 700依次連接，實現常規波形輸出；高精度溫度補償晶振414和DDS411連接，實現溫度補償。常規波形輸出器410實現了常規波形輸出功能。AVR+FPGA數據處理模塊300對DDS411進行命令控制，實現常規波形(如正弦波、方波)的信號輸出，并可通過鍵盤+旋鈕編碼器600對波形的頻率、幅度等各個參數進行調整。a) DDS411DDS411為常用的數字信號發生器，用于常規波形的發生；b)第I信號調理模塊412第I信號調理模塊412是ー種常用的信號調理器，用于對DDS411發生的信號進行調理；c)第I功率放大模塊413功率放大模塊413是ー種常用的功率放大器，用于將信號調理模塊412發送來的信號進行功率放大；d)第I高精度溫度補償晶振414高精度溫度補償晶振414是ー種常用的有源石英晶振，它與DDS411相連接，用于提高DDS411輸出信號頻率的精度。(2)常用波形輸出器420常用波形輸出器420由依次連接的固定波形存儲模塊421，信號調理模塊422和功率放大模塊423組成。AVR+FPGA數據處理模塊300對常用波形輸出器420進行操作，常用波形輸出器420中預先存儲27個常用波形，用戶可根據需要對波形的種類進行選擇，并可通過鍵盤+旋鈕編碼器600對波形的頻率、幅度等各個參數進行調整。a)固定波形存儲模塊421固定波形存儲模塊421由常用的存儲器組成，該模塊中預先存儲27個地震儀表測試常用波形，用戶可根據需要對波形的種類進行選擇本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模擬地震信號發生器，其特征在于：由輸入接口（100）、電源接口（200）、AVR+FPGA數據處理模塊（300）、四種工作模塊（400）、段式液晶顯示器（500）、鍵盤+旋鈕編碼器（600）和輸出接口（700）組成；輸入接口(100)、AVR+FPGA數據處理模塊(300)、四種工作模塊(400)和輸出接口(700)依次連接；段式液晶顯示器(500)和鍵盤+旋鈕編碼器(600)分別與AVR+FPGA數據處理模塊(300)連接；電源接口(200)分別給各功能部件供電；所述的四種工作模塊（400）包括常規波形輸出器（410）、常用波形輸出器（420）、地震波形輸出器（430）和測頻計數器（440）；常規波形輸出器（410）由DDS(411)、信號調理模塊(412)、功率放大模塊(413)和高精度溫度補償晶振(414)組成；AVR+FPGA數據處理模塊(300)、DDS(411)、信號調理模塊(412)、功率放大模塊(413)和輸出接口(700)依次連接，實現常規波形輸出；高精度溫度補償晶振(414)和DDS(411)連接，實現溫度補償；常用波形輸出器(420)由依次連接的固定波形存儲模塊(421)，信號調理模塊(422)和功率放大模塊(423)；地震波形輸出器430由下列三路依次連接的部件組成：①第3高精度溫度補償晶振(435)、地震波形存儲模塊一(431A)、第3信號調理模塊一(431B)、第3功率放大模塊一(431C)和同步輸出三路地震波形模塊(434)依次連接；②第3高精度溫度補償晶振(435)、地震波形存儲模塊二(432A)、第3信號調理模塊二432B、第3功率放大模塊二432C和同步輸出三路地震波形模塊434依次連接；③第3高精度溫度補償晶振（435）、地震波形存儲模塊三（433A）、第3信號調理模塊三（433B）、第3功率放大模塊三（433C）和同步輸出三路地震波形模塊（434）依次連接；測頻計數器（440）由測頻計數模塊（441）組成；模擬地震信號發生器程序800植入在AVR+FPGA數據處理模塊100中，實現波形下載、波形調節、測頻計數、段式液晶顯示和波形輸出的功能。...

【技術特征摘要】
1.一種模擬地震信號發生器，其特征在于由輸入接口(100)、電源接口(200)、AVR+FPGA數據處理模塊(300)、四種工作模塊 (400)、段式液晶顯示器(500)、鍵盤+旋鈕編碼器(600)和輸出接口(700)組成；輸入接口(100)、AVR+FPGA數據處理模塊(300)、四種工作模塊(400)和輸出接口 (700)依次連接；段式液晶顯示器(500)和鍵盤+旋鈕編碼器(600)分別與AVR+FPGA數據處理模塊 (300)連接；電源接口(200)分別給各功能部件供電；所述的四種工作模塊(400)包括常規波形輸出器(410)、常用波形輸出器(420)、地震波形輸出器(430)和測頻計數器(440)；常規波形輸出器(410)由DDS(411)、信號調理模塊(412)、功率放大模塊(413)和高精度溫度補償晶振(414)組成；AVR+FPGA數據處理模塊(300)、DDS(411)、信號調理模塊(412)、功率放大模塊(413)和輸出接口(700)依次連接，實現常規波形輸出；高精度溫度補償晶振(414)和DDS (411)連接，實現溫度補償；常用波形輸出器(420)由依次連接的固定波形存儲模塊(421)，信號調理模塊(422)和功率放大模塊(423)；地震波形輸出器430由下列三路依次連接的部件組成①第3高精度溫度補償晶振(435)、地震波形存儲模塊一(431A)、第3信號調理模塊一 (431B)、第3功率放大模塊一(431C)和同步輸出三路地震...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳志高，夏界寧，鄒彤，蔣冰莉，楊江，楊建，吳鵬，郭唐永，項大鵬，
申請(專利權)人：中國地震局地震研究所，
類型：發明
國別省市：