[发明专利]一种超深电阻率的测量装置

权利要求书

1.一种超深电阻率的测量装置，其特征在于，包括：

测量控制模块（3），作为整个测量装置的控制中心，使能功率发射控制模块（2）输出某一固定频率的正弦波发射信号，并且对采样后的测量数据进行DPSD数字相敏检波换算，得出最终的电阻率数据，并与主控存储模块（4）进行通讯，实时上传数据至主控存储模块（4）FLASH中保存；

功率发射控制模块（2），用于接收正弦波发射信号，并通过大功率D类功放将1KHz-60KHz正弦波信号转换成PWM脉宽调制波再通过功放内部集成的功率H桥输出至LC低通滤波调谐电路，最终将放大后的发射信号输出至发射天线（1）；

发射天线（1），用于接收放大后的功率发射信号，并在地层里激励出周期性大功率的正弦波电流信号；

信号调制总线（5），为单芯电缆，输送32V电源，同时又作为各模块之间的通讯载体并且还传播周期性的同步脉冲；

主控存储模块（4），用于实时监测信号调制总线（5）上的命令，将对应的启动命令发送至测量控制模块（3），开启测量后，将实时接收到得测量数据保存在FLASH中；

第一接收模块（6），用于采集接收天线RX1（7）输出的信号，信号经ADC模数转换及采样叠加后通过信号调制总线（5）以信号调制通讯的形式回传至测量控制模块（3）；

第二接收模块（8），用于采集接收天线RX2（9）输出的信号，信号经ADC模数转换及采样叠加后通过信号调制总线（5）以信号调制通讯的形式回传至测量控制模块（3）；所述发射信号经过信号比较电路后输出同频的同步脉冲信号至信号调制总线（5），触发各接收模块进行接收处理，使各接收模块对信号的接收与处理同时进行，实现信号接收与数据处理在时序上的同步；

所述功率发射控制模块（2）包括单片机、外围电路、RS485通讯模块、信号控制开关、D类功放集成电路、功率调整电路、电源控制开关、信号比较电路和LC低通滤波调谐电路；

所述信号控制开关的输入端接发射信号，所述单芯电缆电源输入端连接有电源转换模块，所述单片机、电源控制开关、D类功放集成电路及调谐电路顺次连接，所述RS485通讯模块通过RS485总线与所述单片机连接，所述外围电路的输出端连接于所述单片机的输入端，所述信号比较电路输入端连接LC低通滤波调谐电路的输出，其输出端与单芯电缆连接，所述功率调整电路的输入端与单片机相连，其输出端接D类功放集成电路，所述电源控制开关的输出端连接D类功放集成电路的输入端，其输入端分别与单片机及单芯电缆电源输入连接，D类功放集成电路的输出端与LC低通滤波调谐电路输入端连接；

所述LC低通滤波调谐电路分别与所述发射天线（1）以及信号比较电路连接，所述RS485通讯模块通过RS485总线与测量控制模块（3）连接，所述信号比较电路与所述LC低通滤波调谐电路输出的发射信号进行比较，输出与所述发射信号同频的脉冲信号，所述同频的脉冲信号作为同步脉冲信号输出至所述信号调制总线（5），所述同步脉冲信号通过所述信号调制总线（5）传输至各接收模块，用于触发各接收模块对发射信号的同步接收与处理；

所述测量控制模块（3）、主控存储模块（4）、第一接收模块（6）、第二接收模块（8）都挂接在信号调制总线（5）上，每个模块都有自己的独立地址；将各电路模块分成若干仪器短节然后再进行拼接，所述单芯电缆作为信号调制总线（5）给各仪器串输送电源的同时也能充当通讯的载体，用来收发命令、传送数据以及传送周期性的同步脉冲；下井作业时，根据不同需要安装不同的仪器短节，各短节之间直接可互换位置，同时也能根据需要调节发射天线短节与接收天线短节之间的距离，匹配不同的探测深度；

所述测量控制模块（3）通过信号调制总线（5）以信号调制通讯的形式接收第一接收模块（6）和第二接收模块（8）采样数据，对各频率接收数据进行DPSD数据处理与换算，得出接收信号的幅度比与相位差，换算出地层电阻率的结果并将所有数据通过485总线上传至主控存储模块（4）的FLASH中保存；

所述主控存储模块（4）、测量控制模块（3）、功率发射控制模块（2）及发射天线（1）顺次连接，所述功率发射控制模块（2）通过RS485总线与测量控制模块（3）连接，所述测量控制模块（3）通过RS485总线与主控存储模块（4）连接，所述测量控制模块（3）的输入端分别与第一接收模块（6）及第二接收模块（8）的输出端连接，所述收天线RX1的输出端与所述第一接收模块（6）的输入端连接，所述收天线RX2的输出端与所述第二接收模块（8）的输入端连接，所述功率发射控制模块（2）每发射一个信号周期便产生一个同步脉冲至单芯电缆，所述同步脉冲触发各接收模块进行接收处理，使各接收模块对信号的接收与处理同时进行，实现信号接收与数据处理在时序上的同步。