一种航空电磁法地面异常环感应电流采集装置的制作方法

本实用新型涉及一种感应电流采集装置，特别涉及一种航空电磁法地面异常环感应电流采集装置。

背景技术：

航空电磁法(AirborneElectromagnetic简称AEM)是以法拉第电磁感应定律为基础，以飞机为运载工具的一种航空物探测量方法。AEM具有耗资少、效率高、普遍适用等优点，它的应用范围比较广，可应用于崎岖不平的山区、气候恶劣的高原、树木茂密的森林等鲜有人类居住的地区。

由于航空电磁法电磁探测装置本身以及飞行参数的不确定性会产生误差，因此采用多匝异常环模拟有限地质矿体，进行定点和飞行测量，将测量的异常环感应电流信号和理论计算值进行拟合的方法来确定和量化几何参数的系统误差，实现航空电磁法测量系统性能的测试、标定。目前，对于异常环感应电流的采集现有技术多是选用声卡进行采集，并没有针对感应电流信号的采集装置，现有装置存在对波形采集的不准确、没有针对性、应用不方便等缺陷与问题。因此需要一种结构简单、使用方便、能有效且准确地采集异常环感应电流的波形数据装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有装置存在对波形采集的不准确、没有针对性、应用不方便等缺陷与问题，而提供的一种航空电磁法地面异常环感应电流采集装置。

本实用新型提供的一种航空电磁法地面异常环感应电流采集装置包括有电流转换器、模数转换器、主控制器、储存设备和电源，其中电流转换器与模数转换器的输入端相连，模数转换器的输出端与主控制器相连，主控制器还连接有储存设备，电源与电流转换器、模数转换器、主控制器、储存设备连接并提供电能。

电流转换器和模数转换器之间设有信号放大器。

电流转换器与信号放大器之间通过屏蔽电缆相连。

信号放大器和模数转换器之间设有滤波器。

主控制器连接有缓存模块。

主控制器连接有屏幕键盘。

储存设备连接有数据处理器。

电流转换器为无感取样电阻。

滤波器为抗混叠滤波器。

模数转换器为高精度24位模数转换器。

本实用新型的工作原理：

在异常环线圈连接处接入电流转换器，电流转换器将异常环线圈中的感应电流信号转换为电压信号。

电流转换器与信号放大器之间通过屏蔽电缆相连，屏蔽电缆外部屏蔽层与该装置地线相连，用于屏蔽来自外部环境的电磁干扰，屏蔽电缆中包含两根信号传输线，将转换后的电压信号传递到信号放大器。

电压信号进入信号放大器，对信号进行缓冲放大，将电压信号放大到测试满量程附近，同时提高输入阻抗，提高信号的采集精度。

信号放大器和模数转换器之间设有滤波器，电压信号经过信号放大器放大后，进入滤波器，滤波器采用抗混叠滤波网络，根据奈奎斯特采样定律，对模拟信号离散化时，采样频率应至少两倍于被测信号频率，否则可能出现高频信号折叠到低频段出现虚假成分现象。因此在模拟信号离散化之前采用抗混叠滤波滤除高于1/2采样频率的频率成分，去除虚假低频，提高信号质量。

经过滤波器的电压信号进入模数转换器，模数转换器将电压信号转换成数字信号，在主控制器的控制下，将数字信号暂存在缓存模块中，最终在主控制器的控制下将数字信号储存在储存设备中。

将储存在储存设备中的数据发送到与储存设备连接的数据处理器中，通过滑动算数平均值滤波对数据进行滤波处理，除去信号中的随机噪声、高频干扰和毛刺等，最终得到异常环的感应电流数据。

在装置运行过程中，主控制器与屏幕键盘实时通信，通过屏幕实时显示采集状态，接收键盘开始采集、中断采集和文件命名等命令，实现对装置的控制。

本实用新型的有益效果：

该装置结构简单，操作方便，对异常环感性电流的数据采集和处理更精确，速度更快，数据处理量更大，应用更具有针对性，能有效且准确地采集异常环感应电流的波形数据。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型使用状态示意图。

1、电流转换器 2、模数转换器 3、主控制器 4、储存设备

5、电源 6、信号放大器 7、屏蔽电缆 8、滤波器 9、缓存模块

10、屏幕键盘 11、数据处理器 12、异常环线圈。

具体实施方式

请参阅图1、图2所示：

本实用新型提供的一种航空电磁法地面异常环感应电流采集装置包括有电流转换器1、模数转换器2、主控制器3、储存设备4和电源5，其中电流转换器1与模数转换器2的输入端相连，模数转换器2的输出端与主控制器3相连，主控制器3还连接有储存设备4，电源5与电流转换器1、模数转换器2、主控制器3、储存设备4连接并提供电能。

电流转换器1和模数转换器2之间设有信号放大器6。

电流转换器1与信号放大器6之间通过屏蔽电缆7相连。

信号放大器6和模数转换器2之间设有滤波器8。

主控制器3连接有缓存模块9。

主控制器3连接有屏幕键盘10。

储存设备4连接有数据处理器11。

电流转换器1为无感取样电阻。

滤波器8为抗混叠滤波器。

模数转换器2为高精度24位模数转换器。

本实用新型的工作原理：

在异常环线圈12连接处接入电流转换器1，电流转换器1将异常环线圈12中的感应电流信号转换为电压信号。

电流转换器1与信号放大器6之间通过屏蔽电缆7相连，屏蔽电缆7外部屏蔽层与该装置地线相连，用于屏蔽来自外部环境的电磁干扰，屏蔽电缆7中包含两根信号传输线，将转换后的电压信号传递到信号放大器6。

电压信号进入信号放大器6，对信号进行缓冲放大，将电压信号放大到测试满量程附近，同时提高输入阻抗，提高信号的采集精度。

信号放大器6和模数转换器2之间设有滤波器8，电压信号经过信号放大器6放大后，进入滤波器8，为了提高滤波的效果、提高信号的质量，滤波器8为抗混叠滤波器，采用抗混叠滤波网络，根据奈奎斯特采样定律，对模拟信号离散化时，采样频率应至少两倍于被测信号频率，否则可能出现高频信号折叠到低频段出现虚假成分现象，因此在信号离散化之前采用抗混叠滤波滤除高于1/2采样频率的频率成分，去除虚假低频，提高信号质量。

经过滤波器8的电压信号进入模数转换器2，为了提高数据的精度，模数转换器2为高精度24位模数转换器，将电压信号转换成数字信号，在主控制器3的控制下，将数字信号暂存在缓存模块9中，最终在主控制器3的控制下将数字信号储存在储存设备4中。

将储存在储存设备4中的数据发送到与储存设备4连接的数据处理器11中，通过滑动算数平均值滤波对数据进行滤波处理，除去信号中的随机噪声、高频干扰和毛刺等，最终得到异常环的感应电流数据。

在装置运行过程中，主控制器3与屏幕键盘10实时通信，通过屏幕实时显示采集状态，接收键盘开始采集、中断采集和文件命名等命令，实现对装置的控制。