地震检波器综合测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种地震检波器综合测试仪，包括：外壳；触控屏幕；键盘；控制电路板，包括印刷线路板，以及集成在所述印刷线路板上的控制模块、输入信号采集模块、输出信号发生模块和存储模块，该控制模块包括STM32F429芯片；USB端口以及地震检波器连接端口。上述地震检波器综合测试仪，触控屏幕使得设备的输入可以通过触控屏幕实现，而且USB端口能够直接连接扫码枪和读卡器，简化了使用过程，提高了人机对话的方便性。而核心运算处理芯片采用STM32F429芯片，而STM32F429芯片是一种高速中央处理器，能够大幅地提高设备的运算速度和精度，缩短测试时间。通过上述的设计，提高设备的工作效率。
【专利说明】
地震检波器综合测试仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及地球物理地震勘探技术领域，特别是涉及一种地震检波器综合测试仪。
【背景技术】
[0002]地震检波器是用于地质勘探和工程测量的专用传感器，是一种将地面振动转变为电信号的传感器，或者说是将机械能转化为电能的能量转换装置。而地震检波器综合测试仪是用于检测地震检波器的各项工作指标的检测设备。
[0003]传统的地震检波器综合测试仪的种类原本不多(最常用的不过3?5种)，并且大部分都是采用十年前的技术，与目前电子、仪器技术的发展已经有很大的代差，如:设备的输入通过按键实现，无法连接扫码枪等设备，使用过程繁琐，人机对话很不方便。而且，其设备的核心数据处理芯片运算速度慢，测试时间长，同时笨重不能灵活携带，无法满足终端用户的需求，大多用户都在寻求或期望得到替代品。
【发明内容】
[0004]基于此，提供一种工作效率高的地震检波器综合测试仪。
[0005]—种地震检波器综合测试仪，包括:外壳;触控屏幕，所述触控屏幕安装在所述外壳上;键盘，所述键盘安装在所述外壳上;控制电路板，所述控制电路板安装在所述外壳上且分别与所述触控屏幕、所述键盘连接;所述控制电路板包括印刷线路板，以及集成在所述印刷线路板上的控制模块、输入信号采集模块、输出信号发生模块和存储模块;所述控制模块分别连接所述触控屏幕、所述键盘、所述输入信号采集模块、所述输出信号发生模块和所述存储模块;所述控制模块包括STM32F429芯片;USB端口，所述USB端口安装在所述外壳上且连接所述控制模块;地震检波器连接端口，所述地震检波器连接端口安装在所述外壳上且分别连接所述输入信号采集模块和所述输出信号发生模块。
[0006]在其中一个实施例中，所述外壳为铝合金壳体。
[0007]在其中一个实施例中，所述触控屏幕包括触控液晶屏、触控驱动芯片和显示驱动芯片，所述触控液晶屏分别连接所述触控驱动芯片和所述显示驱动芯片。
[0008]在其中一个实施例中，所述印刷线路板为四层电路板。
[0009]在其中一个实施例中，所述控制模块还包括连接所述STM32F429芯片的同步动态随机存储器。
[0010]在其中一个实施例中，所述输入信号采集模块包括AD7190模数转换器。
[0011]在其中一个实施例中，所述输出信号发生模块包括DAC8831数模转换器。
[0012]在其中一个实施例中，所述存储模块包括W25Q64芯片。
[0013]在其中一个实施例中，所述地震检波器综合测试仪还设有安装在所述外壳内的锂聚合物电池，所述控制电路板还包括集成在所述印刷线路板上的电源管理模块，所述电源管理模块分别连接所述控制模块、所述锂聚合物电池以及所述USB端口。
[0014]在其中一个实施例中，所述键盘包括连接所述控制模块的若干按键。
[0015]上述地震检波器综合测试仪，触控屏幕使得设备的输入可以通过触控屏幕实现，而且USB端口能够直接连接扫码枪和读卡器，简化了使用过程，提高了人机对话的方便性。而核心运算处理芯片采用STM32F429芯片，而STM32F429芯片是一种高速中央处理器，能够大幅地提高设备的运算速度和精度，缩短测试时间。通过上述的设计，提高设备的工作效率。
[0016]铝合金壳体具备轻便、坚固和防水的优点，有利于提高设备携带的便捷性、工作稳定性和使用寿命。触控液晶屏在实现触摸输入的同时，还能在阳光下清晰显示，有利于使用者在野外操作。四层高密度设计的印刷线路板能够压缩控制电路板的体积，减少整机的体积。锂聚合物电池使得设备具备一定的连续工作能力，而电源管理模块可以结合USB端口连接外部电源对锂聚合物电池进行快速充电，从而提高设备的使用率。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一种实施例的地震检波器综合测试仪的示意图；
[0018]图2为图1所示地震检波器综合测试仪的爆炸示意图；
[0019]图3为图1所示的地震检波器综合测试仪的工作原理框图；
[0020]图4为图3所示的控制模块中的STM32F429芯片的电路示意图；
[0021]图5为图3所示的控制模块中的同步动态随机存储器的电路示意图；
[0022]图6为图3所示的充电管理模块的电路示意图；
[0023]图7为图3所示的输入信号采集模块和输出信号发生模块的电路示意图；
[0024]图8为图3所示的存储模块的电路示意图；
[0025]图9为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态一；
[0026]图10为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态二；
[0027]图11为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态三；
[0028]图12为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态四；
[0029]图13为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态五；
[0030]图14为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态六；
[0031]图15为图1所示的地震检波器综合测试的操作界面状态七；
[0032]附图中各标号的含义为:
[0033]10-地震检波器综合测试仪；
[0034]20-外壳；
[0035]30-触控屏幕；
[0036]40-键盘，41-第一按键，42-第二按键，43-第三按键；
[0037]50-控制电路板；
[0038]60-USB端口；
[0039]70-地震检波器连接端口；
[0040]80-温度传感器连接端口。
【具体实施方式】
[0041]为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型的详述得到进一步的了解。
[0042]参见图1至图8，提供一种地震检波器综合测试仪10的示意图。
[0043]该地震检波器综合测试仪10，主要包括:外壳20、触控屏幕30、键盘40、控制电路板50、USB端口 60以及地震检波器连接端口 70。
[0044]该外壳20为防水的铝合金壳体。外壳20的具体形状为长方体结构设置，其长度为145mm，宽度为90mm，厚度为26mm，这样的设计便于使用者手持。
[0045]该触控屏幕30安装在外壳20上，具体包括触控液晶屏、触控驱动芯片和显示驱动芯片，触控液晶屏分别连接触控驱动芯片和显示驱动芯片。触控液晶屏的尺寸为5寸。触控驱动芯片选用S3202芯片，而显示驱动芯片则选用ILI6122+5960芯片。
[0046]该键盘40安装在外壳20上，具体包括第一按键41、第二按键42和第三按键43。其中，第一按键41为返回功能按键，第二按键42为下翻功能按键，第三按键43为确认功能按键。
[0047]该控制电路板50安装在外壳20上且分别与触控屏幕30、键盘40连接。控制电路板50包括印刷线路板，以及集成在印刷线路板上的控制模块、输入信号采集模块、输出信号发生模块和存储模块。其中，印刷线路板为四层电路板。控制模块分别连接触控屏幕30、键盘40、输入信号采集模块、输出信号发生模块和存储模块。在本实施例中，控制模块包括STM32F429芯片和连接STM32F429芯片的同步动态随机存储器，该同步动态随机存储器的型号为IS42S16400。其中STM32F429芯片为高运算速率的中央处理器模型，能够将设备测试的时间大幅度压缩，例如在本实例中中能将测试速度提升至6s/次。输入信号采集模块包括AD7190模数转换器，其能实现24位模数转换，将输入的模电信号转化为数电信号后发送给STM32F429芯片进行数据处理。输出信号发生模块包括DAC8831数模转换器，其将STM32F429芯片所发出的测试及控制数电信号转化为模电信号后通过地震检波器连接端口 70发送给与设备连接的地震检波器。存储模块包括W25Q64芯片，其为8M的Flash存储器。此外，在控制模块中还设置了自动关机复位功能，当设备发生故障时会自动关机复位，使得设备重启后即可以正常使用。
[0048]该USB端口60安装在外壳20上且连接控制模块。USB端口 60的泛用性非常强，而且即插即用。市面上的绝大多数的设备都配备了USB端口60，因此，只要辅以USB数据线便可以实现地震波检波器和绝大部分外设的连接，例如扫码枪、读卡器和计算机。
[0049]该地震检波器连接端口70用于连接目标地震波检波器，其安装在外壳20上且分别连接输入信号采集模块和输出信号发生模块。
[0050]为了进一步的优化设备的性能，在本实施例中的地震检波器综合测试仪10还包括以下结构:
[0051 ]锂聚合物电池和电源管理模块。锂聚合物电池安装在外壳20内。而电源管理模块设置于控制电路板50上且集成在印刷线路板上。电源管理模块分别连接控制模块、锂聚合物电池以及USB端口60。在本实施例中，选用锂聚合物电池能减轻电池对设备所增加的质量，而且可以让设备连续工作24h以上。通过USB端口 60连接外部电源，以2A电流进行快速充电，充电3h至4h即可充满。
[0052]信号开关连接地震检波器连接端口70。该信号开关设置于控制电路板50上且集成在印刷线路板上。信号开关分别连接输入信号采集模块和输出信号发生模块。
[0053]钢化薄膜。该钢化薄膜覆盖在触控屏幕30之上，起到一定的防刮伤和防水的功能。
[0054]温度传感器连接器。该温度传感器连接器用于连接外部的温度传感器。
[0055]航空插接器。本实施例中，在USB端口 60、地震检波器连接端口 70和温度传感器连接端口 80上分别连接一个小巧和防水的航空接插器。
[0056]上述地震检波器综合测试仪10，触控屏幕30使得设备的输入可以通过触控屏幕30实现，而且USB端口 60能够直接连接扫码枪和读卡器，简化了使用过程，提高了人机对话的方便性。而核心运算处理芯片采用STM32F429芯片，而STM32F429芯片是一种高速中央处理器，能够大幅地提高设备的运算速度和精度，缩短测试时间。通过上述的设计，提高设备的工作效率。
[0057]铝合金壳体具备轻便、坚固和防水的优点，有利于提高设备携带的便捷性、工作稳定性和使用寿命。触控液晶屏在实现触摸输入的同时，还能在阳光下清晰显示，有利于使用者在野外操作。四层高密度设计的印刷线路板能够压缩控制电路板50的体积，减少整机的体积。锂聚合物电池使得设备具备一定的连续工作能力，而电源管理模块可以结合USB端口60连接外部电源对锂聚合物电池进行快速充电，从而提高设备的使用率。
[0058]为了更好地理解本实用新型的地震检波器综合测试仪10，下文为该地震检波器综合测试仪10的使用介绍:
[0059]请参见附图9至图15，其展示了本实施例的地震检波器综合测试仪10的使用方法。
[0060]步骤一:把被测试检波器按测试要求放置后把检波器正负极连接到测试仪的红黑测试线。按开机键开机后出现仪器的主界面及面板如图9所示(屏幕上的所有程序操作都可以直接在触摸功能区域来实现，也可以通过面板下方的按键来实现)。
[0061 ] 步骤二:触摸主界面“geophone test”进入测试设置界面如图10所示，按测试要求选择相应的检波器型号及相关配置，数据文件名称，测试环境温度，测试项目和测试方式等，完成后触摸“continue”进入测试界面。
[0062]步骤三:如图11所示，在此界面，可以连接USB口扫码枪或RFID读卡器，把检波器的条码或RFID直接读入到序号栏，把测试数据与检波器的编号自动链接起来触摸“test”开始测试，完成后显示测试数据并判断数据是否合格(绿色表示合格，红色表示不合格)，触摸“save”保存测试数据完成一次测试。更换检波器后重复本步骤的操作。
[0063]步骤四:完成测试后，触摸返回键到主界面再触摸“USBdrive”进入USB驱动模式界面如图12所示，将配置的USB缆线将仪器连接至电脑USB接口。电脑上出现一个USB大存储设备。使用文件管理进入到目录，找到所需文件。检波器数据文件有一个ge0.的扩展名，可以通过任何文档编辑器作进一步处理。
[0064]此外，还可以做出以下的操作:
[0065]触摸主界面“system preference”进入系统设置界面如图13所示，可以设置仪器的年月日时分秒，声音提示，显示亮度，省电设置。
[0066]触摸主界面“geophone settings”进入检波器型号测试设置界面如图14所示。可以根据检波器生产数据表来设定检波器的测试规格标准并保存，仪器可以保存最多20种检波器测试参数设置。
[0067]本仪器还可以测试检波器的阻抗与频率的对应曲线。在主界面触摸“impedanceplot”进入测试界面如图15所示。连接好检波器后触摸“scan”开始测试，完成后出现如图14所示曲线。将仪器配置的USB线连接到(可以提供2A以上电流)USB端口60电源适配器上，SP可进行2A大电流充电，当接入计算机等USB接口时可以进行0.5A电流充电(由于计算机等USB口提供电流限制为0.5A)。
[0068]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0069]以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种地震检波器综合测试仪，其特征在于，包括: 夕卜壳； 触控屏幕，所述触控屏幕安装在所述外壳上； 键盘，所述键盘安装在所述外壳上； 控制电路板，所述控制电路板安装在所述外壳上且分别与所述触控屏幕、所述键盘连接;所述控制电路板包括印刷线路板，以及集成在所述印刷线路板上的控制模块、输入信号采集模块、输出信号发生模块和存储模块;所述控制模块分别连接所述触控屏幕、所述键盘、所述输入信号采集模块、所述输出信号发生模块和所述存储模块;所述控制模块包括STM32F429芯片； USB端口，所述USB端口安装在所述外壳上且连接所述控制模块； 地震检波器连接端口，所述地震检波器连接端口安装在所述外壳上且分别连接所述输入信号采集模块和所述输出信号发生模块。2.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述外壳为铝合金壳体。3.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述触控屏幕包括触控液晶屏、触控驱动芯片和显示驱动芯片，所述触控液晶屏分别连接所述触控驱动芯片和所述显示驱动芯片。4.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述印刷线路板为四层电路板。5.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述控制模块还包括连接所述STM32F429芯片的同步动态随机存储器。6.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述输入信号采集模块包括AD7190模数转换器。7.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述输出信号发生模块包括DAC8831数模转换器。8.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述存储模块包括W25Q64 芯片。9.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述地震检波器综合测试仪还设有安装在所述外壳内的锂聚合物电池，所述控制电路板还包括集成在所述印刷线路板上的电源管理模块，所述电源管理模块分别连接所述控制模块、所述锂聚合物电池以及所述USB端口。10.根据权利要求1所述的地震检波器综合测试仪，其特征在于，所述键盘包括连接所述控制模块的若干按键。
【文档编号】G01V13/00GK205450313SQ201620228212
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】冯克军, 关培风, 贺蕾, 夏亚舟
【申请人】东莞市达耐美机电科技有限公司