[发明专利]自适应阻抗匹配装置

说明书

本发明公开了一种自适应阻抗匹配装置。该自适应阻抗匹配装置，包括：单片机的主控模块；GPS授时模块；显示模块；温度传感器；霍尔电流传感器，其与所述单片机的主控模块通信进行电流采集；霍尔电压传感器，其与所述单片机的主控模块通信进行电压采集；WIFI模块，其与单片机的主控模块相连，负责接收发射机发送的频率信息；电流频率采集单元，其与所述单片机的主控模块的定时器外部脉冲计数通道连接进行频率采集；SD卡存储模块；电机驱动模块；继电器模块，其和所述电机驱动模块均与所述单片机的主控模块连接；交流接触器模块，其与继电器模块相连。该自适应阻抗匹配装置能够彻底解决了高频大电流发射问题，有效抑制环境干扰。

技术领域

本发明是关于深部矿产资源和地质构造探测领域，特别是关于一种自适应阻抗匹配装置。

背景技术

可控源音频大地电磁法(CSAMT)被广泛应用于深部矿产资源和地质构造的探测，在国民经济建设和地球科学研究中发挥着重要作用。

然而，现有发射机在长电偶源极距的情况下，发射回路无法供出高频大电流，导致高频人工源信号还未传播至有效探测区域就已经衰减殆尽，且不能有效抑制环境干扰，降低了远收发距实测数据的信噪比，不能为CSAMT方法增强地下电性特征的分辨能力提供有力的技术支撑。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的自适应阻抗匹配装置，该自适应阻抗匹配装置彻底解决高频大电流发射问题，有效抑制环境干扰，提高了远收发距实测数据的信噪比，为CSAMT方法增强地下电性特征的分辨能力提供有力的技术支撑。

为实现上述目的，本发明提供了一种自适应阻抗匹配装置，包括：单片机的主控模块，其为自适应阻抗匹配装置的核心控制模块；GPS授时模块，其与所述单片机的主控模块相连进行实时对钟；显示模块，其为墨水显示屏，与所述单片机的主控模块相连；温度传感器，其为两个，分别布设在自适应阻抗匹配装置的机箱内侧及其发射回路中大功率可变电感的线圈侧面，并分别与所述单片机的主控模块通信进行温度采集；霍尔电流传感器，其穿设在大功率电磁发射机的发射线缆上，并通过电流峰值模拟信号调理模块与所述单片机的主控模块通信进行电流采集；霍尔电压传感器，其与大功率电磁发射机发射回路的大功率可变电感的两端连接，并通过电压峰值模拟信号调理模块与所述单片机的主控模块通信进行电压采集；WIFI模块，其与单片机的主控模块连接，负责将大功率电磁发射机发送的发射频率传输等信息传输到单片机的主控模块；电流频率采集单元，其输入端与所述霍尔电流传感器模块连接，输出端与所述单片机的主控模块的定时器外部脉冲计数通道连接进行频率采集；SD卡存储模块，其与所述单片机的主控模块连接，用于存储所述单片机的主控模块转换完的温度、频率、电压和电流波形数据以及与之相对应的高精度时间信息；电机驱动模块，其与所述单片机的主控模块连接；步进电机，其与所述电机驱动模块连接；继电器模块，其与所述的单片机的主控模块通过I/O口连接；交流接触器，其控制端与所述的继电器模块连接，通过继电器分别控制多个交流接触器实现回路中电感、电容的串并联；所述单片机的主控模块根据所述SD卡存储模块中的温度、频率、电压和电流波形数据以及与之相对应的高精度时间信息控制电机驱动模块驱动步进电机来调节大功率可变电感的电感值以及控制继电器模块驱动交流接触器选择相应的电容值与大功率电磁发射机发射回路形成串并联，利用谐振原理使发射回路趋于纯阻性，进而实现发射回路电流最大化。

在一优选的实施方式中，自适应阻抗匹配装置还包括：电源转换模块。

在一优选的实施方式中，电机驱动模块连接所述单片机的主控模块的PWM输出引脚，通过其输出的脉冲和方向选择来控制电机的运动。

在一优选的实施方式中，继电器模块与所述单片机的主控模块的I/O口连接，通过I/O口的高低电平来控制继电器的选通。