[发明专利]一种应用于MTEM发送机的全波形电压及电流记录装置

权利要求书

1.一种应用于MTEM发送机的全波形电压及电流记录装置，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：所述装置的硬件部分包括前端调理电路、数据采集电路、高精度原子钟电路、以FPGA为核心的主控电路、供电电路和PC上位机，所述前端调理电路一端与MTEM发送机相连接，另一端与所述数据采集电路相连接；所述数据采集电路一端与所述前端调理电路相连接，另一端与所述以FPGA为核心的主控电路相连接；所述以FPGA为核心的主控电路与所述数据采集电路、高精度原子钟电路和PC上位机相连接；所述供电电路与所述前端调理电路、数据采集电路、以FPGA为核心的主控电路和高精度原子钟电路相连接；所述装置的软件部分包括FPGA内的HDL程序、USB芯片固件程序、MSP430驯服原子钟程序和PC上位机程序；

所述前端调理电路包括电压调理电路和电流调理电路；所述电压调理电路包括分压模块和电压放大模块；所述分压模块一端与所述MTEM发送机的高电压输入端相连接，另一端与所述电压放大模块相连接；所述电压放大模块包括低速电压仪用放大模块和高速电压仪用放大模块，所述低速电压仪用放大模块一端与所述分压模块相连接，另一端与电压数据采集电路的滞回比较电路和低速电压数据采集电路相连接；所述高速电压仪用放大模块一端与所述分压模块相连接，另一端与所述电压数据采集电路的高速电压采集电路相连接；所述电流调理电路包括取样模块和电流放大模块，所述取样模块一端与所述MTEM发送机的大电流输入端相连接，另一端与所述电流放大模块相连接；所述电流放大模块包括低速电流仪用放大模块和高速电流仪用放大模块，所述低速电流仪用放大模块一端与所述取样模块相连接，另一端与所述电流数据采集电路的低速电流采集电路相连接；所述高速电流仪用放大模块一端与所述取样模块相连接，另一端与所述电流数据采集电路的高速电流采集电路相连接。

2.如权利要求1所述的一种应用于MTEM发送机的全波形电压及电流记录装置，其特征在于：所述数据采集电路包括电压数据采集电路和电流数据采集电路；所述电压数据采集电路包括低速电压数据采集电路、高速电压数据采集电路、滞回比较电路和电压数据采集电路光耦隔离模块，所述滞回比较电路一端与所述低速电压仪用放大模块相连接，另一端与所述电压数据采集电路光耦隔离模块相连接；所述低速电压数据采集电路包括单端转差分模块和低速电压采集模块；所述单端转差分模块一端与所述低速电压仪用放大模块相连接，另一端与所述低速电压采集模块相连接；所述低速电压采集模块一端与所述单端转差分模块相连接，另一端与所述电压数据采集电路光耦隔离模块相连接；所述高速电压数据采集电路包括电压放大模块、加法电路和高速电压采集模块；所述电压放大模块一端与所述高速电压仪用放大模块相连接，另一端与所述加法电路相连接；所述加法电路一端与所述电压放大模块相连接，另一端与所述高速电压采集模块相连接；所述高速电压采集模块一端与所述加法电路相连接，另一端与所述电压数据采集电路光耦隔离模块相连接；所述电压数据采集电路光耦隔离模块一端与所述滞回比较模块、低速电压采集模块和高速电压采集模块相连接，另一端与所述以FPGA为核心的主控电路相连接；所述电流数据采集电路包括低速电流数据采集电路、高速电流数据采集电路和电流数据采集电路光耦隔离模块；所述低速电流数据采集电路包括单端转差分模块和低速电流采集模块；所述单端转差分模块一端与所述低速电流仪用放大模块相连接，另一端与所述低速电流采集模块相连接；所述低速电流采集模块一端与所述单端转差分模块相连接，另一端与所述电流数据采集电路光耦隔离模块相连接；所述高速电流数据采集电路包括比例放大电路和高速电流采集模块；所述比例放大电路一端与所述高速电流仪用放大模块相连接，另一端与所述高速电流采集模块相连接；所述高速电流采集模块一端与所述比例放大电路相连接，另一端与所述电流数据采集电路光耦隔离模块相连接；所述电流数据采集电路光耦隔离模块一端与所述低速电流采集模块和高速电流采集模块相连接，另一端与所述以FPGA为核心的主控电路相连接。

3.如权利要求2所述的一种应用于MTEM发送机的全波形电压及电流记录装置，其特征在于：所述低速电压采集模块采用Δ-Σ型模数转换器，以满足持续低速采集要求；所述高速电压采集模块采用流水线型模数转换器，以满足间隔高速采集要求。