一种高密度电法仪电极转换器检测装置的制作方法

本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体涉及一种高密度电法仪电极转换器检测装置。

背景技术：

电阻率成像技术的研究随着科学的发展和找矿的需要日臻完善，已从第一代发展到第四代。当前，电阻率采集装置以串行方式进行数据采集，数据传输与存储由主机完成，典型装置可分为集中式和分布式。第一至第三代电阻率成像仪器基本采用集中式，即将几十根电极通过多芯电缆连接到一个转换箱上，转换箱再根据需要选择电极进行测量。进入二十一世纪，出现了多通道的分布式高密度电阻率仪器。

传统的集中式高密度电法仪多路电极转换器检测装置，通过232总线控制与主机和转换器相连接，检测器本身也由240个继电器组成与转换器内部电路一一对应，设计电路复杂，体积与高密度电法仪主机相当，重量与转换器接近，不利于野外携带与操作。

技术实现要素：

基于现有技术的不足，本发明在于提供一种易于操作和控制、可靠性强、结构简单、体积小、不易损坏的高密度电法仪电极转换器检测装置，方便人们使用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种高密度电法仪电极转换器检测装置，包括高密度电法仪主机，多路电极转换器和检测器，所述高密度电法仪主机包括依次连接的第一收发器、第一微控制器、输入模块和显示模块；

所述多路电极转换器包括依次连接的第二收发器、第二微控制器、译码器模块和第一继电器模块，所述第二微控制器还连接有第一通信模块，所述第一通信模块设置有至少一个电缆接入口；

所述检测器包括依次连接的电缆接头、电缆状态切换器和若干个状态接头，所述电缆状态切换器包括依次连接的第二通信模块、第三微处理器和第二继电器，所述电缆接头的输出端连接第二通信模块，输入端连接所述电缆接入口，所述第二继电器的输出端分别连接所述若干个状态接头；

所述第一收发器与所述第二收发器通信连接。

所述第一收发器和第二收发器均连接有CAN总线接头，所述第一收发器和第二收发器通过CAN总线将两CAN总线接头连接起来。

所述输入模块为按键输入模块。

所述电缆接头为32芯电缆接头，包括状态控制30芯，通信2芯。

所述若干个状态接头的个数为4个，分别为A、B、M和N。

本发明的有益效果为：可在野外适时检测多路电极转换器任意继电器的工作状态，还可以在主机屏幕上直接显示出所有继电器的工作状态，同时具有结构简单、体积小、不易损坏等特点，有效的提高了野外工作的效率。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构框图；

图2为本发明具体实施例的检测器结构示意图；

图3为本发明具体实施例的高密度电法仪主机电路示意图；

图4为本发明具体实施例的多路电极转换器电路示意图；

图5为本发明具体实施例的电缆状态切换器电路示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

如图1~5所示，本实施例是基于Cortex-M3的高密度电法仪电极转换器检测装置，包括高密度电法仪主机，多路电极转换器和检测器，高密度电法仪主机将60道，每道由4个继电器控制A高压+、B高压-、M测量+和N测量-四个状态，共240个继电器的状态指令发送给多路电极转换器。检测器一端通过32芯航空接头，其中30芯连接多路电极转换器内部转换通道，其余2芯接通信端口，与多路电极转换器连接，另一端连接A、B、M、N四个状态接头。多路电极转换器接收到主机指令后，控制内部继电器与检测器内部的电缆状态切换器连接判断240个继电器是否有效工作。

高密度电法仪主机，由第一微控制器，显示模块，按键模块和CTM8251CAN收发器组成，第一微控制器采用NXP公司的LPC1788芯片，LPC1788 是基于 ARM Cortex-M3 内核的微控制器，适用于要求高度集成和低功耗的嵌入式场合，LPC1788 操作频率可达 120MHz，具有三级流水线和哈佛（Harvard）结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线。

按键模块的芯片采用ZLG公司的ZLG7290芯片，第一微控制器根据用户触发按键模块发出检测命令执行相关操作，通过串行控制CTM8251 CAN收发器将60道，每道由4个继电器控制A高压+、B高压-、M测量+和N测量-四个状态，共240个继电器的状态指令发送给多路电极转换器，并将多路电极转换器返回的数据显示在显示模块。

第一微控制器的94、96脚和CTM8251 CAN第一收发器的3、4脚连接；第一微控制器的68、70脚和按键模块的ZLG7290芯片的20、19脚连接。

显示模块采用北京迪文科技有限公司生产的DMT10600C070_05WT智能显示终端，该智能显示终端给第一微控制器提供了容易操作的串行数据接口，波特率为115200bps。第一微控制器的202、204脚和显示模块的2、4脚连接。

多路电极转换器，由第二微控制器，CTM8251CAN第二收发器，译码器模块，第一继电器模块，第一通信模块组成。第二微控制器的型号为LPC11C14，第二微控制器根据CTM8251 CAN第二收发器接收高密度电法仪主机发送的指令执行操作，通过串行控制译码器模块输出信号到第一继电器模块，选通一组继电器，再通过串行控制第一继电器模块，选择一组继电器中的一个继电器打开，并通过第一通信模块给检测器内部的电缆状态切换器发送指令。

第二微控制器的21、22脚和第一通信模块的MAX232芯片的10、12脚相连；第二微控制器的12、13脚和CTM8251 CAN第二收发器的3、4脚相连；第二微控制器的15、16、17、18脚和译码器模块的74HC154芯片的20、21、22、23脚相连；第二微控制器的2、3、4、5、6、7、8、9脚和第一继电器模块的74HC245芯片的11、12、13、14、15、16、17、18脚相连；译码器模块的74HC154芯片的1、2、3、4、5、6、7、8脚和第一继电器模块的ULN2803芯片的1、2、3、4、5、6、7、8脚相连。

检测器，由32芯航空接头，电缆状态切换器和A，B，M，N四个状态接头组成，电缆状态切换器包括第三微控制器，第二通信模块和第二继电器模块。第三微控制器的型号为LPC1114，第三微控制器根据第二通信模块接收多路电极转换器发送的指令执行操作，通过串行控制第二继电器模块将32芯航空接头的其中30芯连接电缆状态切换器内部的3.3V信号。

第三微控制器的11、12脚和第二通信模块的MAX232芯片的10、12脚相连；第三微控制器的4、5、6、7、8、9脚和第二继电器模块的ULN2803芯片的1、2、3、4、5、6脚相连。

需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。