的另一侧连接有运放芯片U9的负向输入端和电阻R15 ;电阻R15连接有电容C20、电阻R14 ;运放芯片U9的输出端作为信号放大电路2的输出端连接到A/D转换器3 ;GPS模块6包括型号为NE0-6M 的 GPS 芯片 U1，型号为 AT24C32 的 E2PR0M 芯片 U2，电阻 Rl、R2、R3、R4、R5，有源天线IPX，电感Ll，LED指示灯D1 ；GPS芯片U1的SDA2和SCL2引脚分别连接E2PR0M芯片U2的SDA和SCL引脚，同时连接电阻R2的两端；GPS芯片U1的RF_IN引脚连接有源天线IPX和电感L1，电感Ll的另一端通过电阻Rl连接GPS芯片U1的VCC_RF和RESERVED引脚；GPS芯片U1的HMEPULSE引脚通过电阻R5连接指示灯D1的阴极；GPS芯片U1的TXD1和RXD1引脚分别通过电阻R3和R4发送数据给主控制器5。
[0018]图1为系统结构框图，微地震检波器1检测到地震波发出信号，将信号送入信号放大电路2中进行滤波和放大，之后再把放大后的信号送入A/D转换器4中，将模拟信号转换为数字信号输入主控制器5，同时主控制器5接收GPS模块6的定位数据，再将数据统一发送给上位机PC7 ;电源3为信号放大电路2、A/D转换器4、主控制器5、GPS模块6提供电能。
[0019]图2为电源3原理图，电源3采用了两块型号为LM1117的电源芯片U4和U5，LM1117的压差在1.2V输出，变压器T1的副边连接到全桥整流电路D2的输入端，全桥整流电路D2的输出端提供15V的电源VCC，同时连接到电源芯片U4的输入端Vin引脚；电源芯片U4的输出Vout引脚提供5V的电源VDD，同时连接到电源芯片U5的输入Vin引脚；电源芯片U5的输出Vout引脚提供3V3电源。
[0020]图3为信号放大电路2原理图，信号放大电路2采用了型号为AD623的运放芯片，它允许使用单个增益设置电阻进行增益编程，以得到更好的灵活性，符合8引脚的工业标准配置，AD623运放芯片通过提供极好的随增益增大而增大的交流共模抑制比(AC CMRR)而保持最小的误差，线路噪声及谐波将由于CMRR在高达200HZ时仍保持恒定，它有较宽的共模输入范围，可以放大具有低于地电平150mv共模电压信号。
[0021]图4为主控制器5与A/D转换器4原理图，主控制器5的核心为STM32R)51C单片机U7，STM32F051C单片机相对于其他型号的单片机而言，有着管脚少、性价比高、功耗低、响应快以及运算精度高的优势；单片机U7的串口引脚PB6和PB7通过micro USB接口来连接上位机 PC7 ;单片机 U7 的 PAO、PA1、PA2、PA3、PA4、PA8、PA9、ΡΑΙΟ、PA11、PB12、PB13、PB14、PB15引脚连接A/D转换器4 ;单片机U7的PA14、PA15引脚连接GPS模块6 ;A/D转换器4采用ADC0809芯片，该芯片具有高速、高精度、低温漂、优秀的长期精度和可重复性、低功耗的特性。
[0022]图5为GPS模块6原理图，NE0-6M是由u_blox公司设计的GPS定位方案，是本GPS模块6的核心；它具有高达50个的并行通道，快速的搜星能力，精准的定位效果，非常适合符合高性能、低功耗的应用场合；采用型号为AT24C32的E2PR0M芯片，它用于记录GPS模块6的配置参数，每次掉电重启后，GPS模块6会从EEPR0M中加载配置信息，保证数据的安全可靠。
[0023]图6为micro USB连接上位机PC7原理图，通过micro USB接口与上位机PC7通讯，向上位机PC7输出数据解码信息；RT9193稳压芯片是具有高精度，低噪音，高速度，兼容低ESR电容，采用CMOS工艺生产的低压差LD0稳压芯片，可以保证micro USB接口与上位机PC7的数据连接稳定。
[0024]本方案通过采用了加入信号放大电路2对信号进行滤波和放大的技术方法，达到了防止信号失真的同时抑制了串模干扰信号的技术效果；采用了加入GPS模块6进行定位的技术方法，达到了精确定位微地震发生地点的技术效果；采用了将数据最终传送到上位机PC7的方法，达到了将检测仪产生的信息可以完整的保存，并且可以方便的检测的技术效果。
[0025]应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【主权项】
1.一种井下微地震检测仪，其特征在于:包括微地震检波器(1)、信号放大电路(2)、电源(3)、A/D转换器(4)、主控制器(5)、GPS模块(6)、上位机PC(7);微地震检波器(1)连接到信号放大电路(2)，信号放大电路⑵的另一侧连接A/D转换器(4) ;A/D转换器(4)连接到主控制器(5);主控制器(5)的另一侧连接有GPS模块(6)、上位机PC(7);电源(3)连接有信号放大电路(2)、A/D转换器(4)、主控制器(5)、GPS模块(6);电源(3)包括型号为LM1117-5的电源芯片U4，型号为LM1117-3.3的电源芯片U5，变压器T1，全桥整流电路D2 ；变压器T1的副边连接到全桥整流电路D2的输入端，全桥整流电路D2的输出端提供15V的电源VCC，同时连接到电源芯片U4的输入端Vin引脚；电源芯片U4的输出Vout，引脚提供5V的电源VDD，同时连接到电源芯片U5的输入Vin引脚；电源芯片U5的输出Vout引脚提供3V3电源。2.根据权利要求1所述的一种井下微地震检测仪，其特征在于:主控制器(5)包括STM32R)51C 单片机 U7，电阻 R9、R1、Rll，8MHz 的晶振 Y1，电容 C13、C14、C15、C16、C17、C22、C23、C24、C25，电感L2，LED灯LED1 ;晶振Y1的两端分别连接单片机U7的PF0和PF1引脚，同时连接电容C16和C17 ;电容C16接地，电容C17连接到单片机U7的VSSA引脚；单片机U7的VSSA引脚连接有电容C22、C23、C24，电容C22、C23的另一端连接电感L2，电感L2的另一端连接C24，同时连接到单片机U7的VDDA引脚；单片机U7的VSS与VDD引脚连接到电容C25的两端；单片机U7的VBAT引脚连接有电容C15、电阻R9，电阻R9的另一端连接到单片机U7的NRST引脚;单片机U7的VDD与VSS引脚连接到电容C13、C14的两端，单片机U7的VDD引脚还通过电阻R10连接到LED1的阳极；单片机U7的Β00Τ0引脚通过电阻R11接地。3.根据权利要求1所述的一种井下微地震检测仪，其特征在于:信号放大电路(2)包括型号为AD623的运放芯片U9，电阻R12、R13、R14、R15，电容C18、C19、C20、C21 ；电源(3)给运放芯片U9供电，电容C18、C19 一侧连接电源(3)，另一侧接地；电阻R12连接有电阻R13、电容C20，电阻R13的另一侧连接有运放芯片U9的止向输入端和电容C21，电容C21的另一侧连接有运放芯片U9的负向输入端和电阻R15 ;电阻R15连接有电容C20、电阻R14 ；运放芯片U9的输出端作为信号放大电路(2)的输出端连接到A/D转换器(3)。4.根据权利要求1所述的一种井下微地震检测仪，其特征在于:GPS模块(6)包括型号为 NE0-6M 的 GPS 芯片 U1，型号为 AT24C32 的 E2PR0M 芯片 U2，电阻 Rl、R2、R3、R4、R5，有源天线IPX，电感Ll，LED指示灯D1 ；GPS芯片U1的SDA2和SCL2引脚分别连接E2PR0M芯片U2的SDA和SCL引脚，同时连接电阻R2的两端；GPS芯片U1的RF_IN引脚连接有源天线IPX和电感L1，电感L1的另一端通过电阻R1连接GPS芯片U1的VCC_RF和RESERVED引脚；GPS芯片U1的HMEPULSE引脚通过电阻R5连接指示灯D1的阴极；GPS芯片U1的TXD1和RXD1引脚分别通过电阻R3和R4发送数据给主控制器(5)。
【专利摘要】本实用新型涉及微地震检测领域，尤其涉及一种井下微地震检测仪。本实用新型通过采用了加入信号放大电路对信号进行滤波和放大的技术方法，达到了防止信号失真的同时抑制了串模干扰信号的技术效果；采用了加入GPS模块进行定位的技术方法，达到了精确定位微地震发生地点的技术效果；采用了将数据最终传送到上位机PC的方法，达到了将检测仪产生的信息可以完整的保存，并且可以方便的检测的技术效果。
【IPC分类】G01V1/00, G01V1/40
【公开号】CN205067761
【申请号】CN201520876231
【发明人】贾东武
【申请人】贾东武
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月31日