[发明专利]一种阵列扫描与采集控制系统

权利要求书

1.一种阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：包括设用于采集电磁感应的被动式阵列磁感应天线装置和用于对采集信号进行分析处理的信号处理控制系统，所述的信号处理控制系统包括滤波调理电路、外部基准电路、高速模数转换器、阵列扫描与采集控制器和DIP开关，所述被动式阵列磁感应天线装置的输出端连接滤波调理电路输入端，滤波调理电路的输出端通过高速模数转换器连接阵列扫描与采集控制器的输入端，DIP开关与外部基准电路的输出端也与高速模数转换器连接阵列扫描与采集控制器的输入端，阵列扫描与采集控制器的输出端连接被动式阵列磁感应天线装置的输入端；

所述的被动式阵列磁感应天线装置包括基板，基板上设置有驱动电路、稳压电路、谐振采样电路和多个磁感应子单元，所述多个磁感应子单元阵列均匀设置，记为M*N列矩阵，则驱动电路包括行总驱动电路、M路行驱动电路、N路列驱动电路和M*N个与门电路，磁感应子单元与与门电路一一对应；所述的行总驱动电路、M路行驱动电路和N路驱动电路均为NPN三极管，每一行所在的磁感应子单元对应一个行NPN三极管进行驱动，每一列所在的磁感应子单元对应一个列NPN三极管进行驱动，行总驱动电路为一个行总驱动NPN三极管；

所述的磁感应子单元包括有一对电感线圈、第一低导通电阻开关管和第二低导通电阻开关管，所述的一对电感线圈由两个正交分布的电感串联组成，所述一对电感线圈的一端连接第二低导通电阻开关管的集电极，第一低导通电阻开关管发射极同时连接第二低导通电阻开关管的发射极；

所述任意一个在同一行磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极均与所在行对应行NPN三极管的集电极相连接；其中M-1个行NPN三极管的发射极均与行总驱动NPN三极管的集电极相连接，剩余一个行NPN三极管的发射极与行总驱动NPN三极管的发射极相连接，行总驱动NPN三极管的发射极接地连接，所述M个行NPN三极管和行总驱动NPN三极管的基极均为驱动电路输入端；

所述任意一个在同一列磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的发射极均与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接，同时由下到上，下方磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与与其相邻的上方磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的发射极相连，同一列最上方的磁感应子单元中一对电感线圈的另一端与所在列对应列NPN三极管的发射极相连接；

所述任意一个行NPN三极管的基极同时与所在行中任意一个磁感应子单元中第一低导通电阻开关管的基极和所在行中任意一个与门电路的第一输入端相连接；所述任意一个列NPN三极管的基极分别与所在列中任意一个与门电路的第二输入端相连接，任意一个与门电路的输出端与与其对应的磁感应子单元中第二低导通电阻开关管的基极相连接；

所述N个列NPN三极管的集电极相互连接后分别与稳压电路的输出端和采样电路的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：所述的谐振采样电路包括多个电容和低阻开关，其中第一电容一端与稳压电源输出端相连，另一端接地，其余电容一端也与稳压电源输出端相连，其余电容的另一端分别通过与其相对应的低阻开关接地。

3.根据权利要求2所述的阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：所述的低阻开关，采用双路低导通电阻模拟开关器件MAX4608。

4.根据权利要求3所述的阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：所述的谐振采样电路中电容为独石电容。

5.根据权利要求4所述的阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：所述的电感线圈采用螺旋管电感线圈。

6.根据权利要求5所述的阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：所述的高速模数转换器采用AD9223搭配外部基准电路组成高速采样电路。

7.根据权利要求6所述的阵列扫描与采集控制系统，其特征在于：所述的阵列扫描与采集控制器采用STM32F104，运算速度远远高于高速模数转换器AD9223的采样速率。