一種找水儀的放大器模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種信號調(diào)理模塊，具體是用在核磁共振找水儀的信號處。
【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著核磁共振技術(shù)在地下水探測中的快速發(fā)展，對信號調(diào)理中的放大器模塊的要 求也越來越高。如今的核磁共振找水儀的探測深度一般在loom左右，如果要加大探測深 度，一種方法是增大發(fā)射線圈的邊長，加大發(fā)射電流（即增大發(fā)射線圈的電壓），這樣對發(fā) 射線圈的要求也越來越高，目前核磁共振的發(fā)射機(jī)由于受到線圈材質(zhì)、端子材料、配諧電容 耐壓值，儀器尺寸、重量等限制，發(fā)射電壓一般在4KV左右，并且野外工作時由于工作環(huán)境 復(fù)雜，地形多面，有時在林地、山坡等地形工作，鋪設(shè)大線圈也會增大施工難度；另一種方法 是在發(fā)射線圈和接收線圈不變的情況下，降低放大器的本底噪聲，提高放大器的最小信號 檢測能力，同時增強(qiáng)噪聲抑制能力，擴(kuò)大動態(tài)范圍，這樣不但擴(kuò)大了探測深度，而且適應(yīng)復(fù) 雜的噪聲環(huán)境，提高信噪比，增強(qiáng)了反演的準(zhǔn)確度。
[0003] 核磁共振找水儀為了提高橫向分辨率，也逐漸向陣列式方向發(fā)展，接收線圈也會 隨之變小，獲得信號幅度也會相應(yīng)減小，因此對放大器的信號檢測能力也會相應(yīng)的提高。
[0004] 小型化的核磁共振找水儀也是其中的一個發(fā)展方向，隨著儀器的體積的縮小，相 應(yīng)的線圈尺寸也會減小，獲得的信號幅度也會大幅度下降，因此也會要求更低噪聲的放大 器。
[0005] 原有的幾MRS型核磁共振探測儀由于利用并聯(lián)諧振方式接收信號，不同尺寸、不 同匝數(shù)的線圈的電感和電阻不同，使得配諧比較困難，配諧后得到的品質(zhì)因數(shù)也各不相同， 放大倍數(shù)也不相同，導(dǎo)致最后計算放大倍數(shù)不準(zhǔn)確；前置放大器和帶通濾波器放大倍數(shù)過 大，放大器容易飽和，窄帶濾波器利用MAX260設(shè)計，便于計算機(jī)控制但是放大倍數(shù)和帶寬， 品質(zhì)因數(shù)等相互限制，在配置和放大倍數(shù)計算時有一定的難度；有時對于窄帶濾波器前的 放大器飽和檢測不到。雖然該放大器的良好的環(huán)境下也取得了優(yōu)異的效果，在大噪聲的環(huán) 境下使用受到了一定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本實用新型是針對原有的幾MRS型核磁共振放大器的放大器模塊，放大倍數(shù)計算 困難，易飽和，不具有自動調(diào)節(jié)能力等缺點，提供了一種新的核磁共振放大器模塊。
[0007] 本實用新型的目的是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] 核磁共振找水儀的放大器模塊，是由信號發(fā)生器1經(jīng)高壓繼電器I 2、接收線圈3、 高壓繼電器II 4、瞬態(tài)抑制二極管5、配諧電容6、低噪聲前放7、八階低通濾波器a8、八階高 通濾波器b9、二級放大器10、程控放大器11和低通濾波器12與隔離放大器13連接，由隔 離放大器13輸出給AD采集，信號發(fā)生器1經(jīng)隔離放大器I 14和AD采集I 15與控制器28 相連，接收線圈3經(jīng)高壓繼電器III 31和電阻電感測量電路32與控制器28連接，配諧電容 6經(jīng)隔離放大器II 16和AD采集II 17與控制器28連接，低噪聲前放7經(jīng)隔離放大器III 18 和AD采集III 19與控制器28連接，八階低通濾波器a8經(jīng)隔離放大器IV 20和AD采集IV 21 與控制器28連接，八階高通濾波器b9經(jīng)隔離放大器V 22和AD采集V 23與控制器28連 接，二級放大器10經(jīng)隔離放大器VI 24和AD采集VI 25與控制器28連接，程控放大器11經(jīng) 隔離放大器W 26和AD采集W 27與控制器28連接，控制器28經(jīng)RS485通訊29與計算機(jī) 30連接，控制器28分別連接信號發(fā)生器1、高壓繼電器I 2、高壓繼電器III 31、高壓繼電器 II 4、配諧電容6、低噪聲前放7、二級放大器10和程控放大器11構(gòu)成。
[0009] 低噪聲前放7是由阻抗變壓器33分別經(jīng)低噪聲放大器I 34、低噪聲放大器II 35、 低噪聲放大器III 36與低噪聲放大器IV 37連接構(gòu)成。
[0010] 八階低通濾波器a8的截止頻率為3k，八階高通濾波器b9的截止頻率為1. 5k。
[0011] 八階低通濾波器a8和八階高通濾波器b9采用串聯(lián)方式構(gòu)成帶通濾波器。
[0012] 有益效果：該核磁共振的放大器模塊能夠自動調(diào)整配諧電容的容值來使中心頻率 更加準(zhǔn)確，通過調(diào)整低噪聲前放的阻抗變壓器的匝數(shù)比來實現(xiàn)放大器和接收線圈的阻抗匹 配，獲得最小的噪聲系數(shù)，利用放大器并聯(lián)來進(jìn)一步降低放大器本底噪聲；濾波器利用八 階巴特沃斯型低通濾波器和八階巴特沃斯型高通濾波器串聯(lián)構(gòu)成帶通濾波器，截止頻率為 1. 5K?3K，通帶內(nèi)增益平坦，有更低的矩形系數(shù)；通過二級放大器和程控放大器使該放大 器具有更大的動態(tài)范圍，放大倍數(shù)為2000?320000倍；通過監(jiān)控各級的輸出，防止放大器 飽和，具有自動調(diào)節(jié)功能，放大倍數(shù)計算準(zhǔn)確，可以適應(yīng)更加復(fù)雜的噪聲環(huán)境。
【附圖說明】：
[0013] 圖1是核磁共振找水儀放大器模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014] 圖2是低噪聲前放的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015] 1信號發(fā)生器，2高壓繼電器I，3接收線圈，4高壓繼電器II，5瞬態(tài)抑制二極管，6 配諧電容，7低噪聲前放，8八階低通濾波器a，9八階高通濾波器b，10二級放大器，11程控 放大器，12低通濾波器，13隔離放大器，14隔離放大器I，15AD采集I，16隔離放大器II， 17AD采集II，18隔離放大器III，19AD采集III，20隔離放大器IV，21AD采集IV，22隔離放大器 V，23AD采集V，24隔離放大器VI，25AD采集VI，26隔離放大器W，27AD采集W，28控制器， 29RS485通訊，30計算機(jī)，31高壓繼電器III，32電阻電感測量電路，33阻抗變壓器，34低噪 聲放大器I，35低噪聲放大器II，36低噪聲放大器III，37低噪聲放大器IV。
【具體實施方式】：
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017] 核磁共振找找水儀的放大器模塊，是由信號發(fā)生器1經(jīng)高壓繼電器I 2、接收線圈 3、高壓繼電器II 4、瞬態(tài)抑制二極管5、配諧電容6、低噪聲前放7、八階低通濾波器a8、八階 高通濾波器b9、二級放大器10、程控放大器11和低通濾波器12與隔離放大器13連接，由 隔離放大器13輸出給AD采集，信號發(fā)生器1經(jīng)隔離放大器I 14和AD采集I 15與控制 器28相連，接收線圈3經(jīng)高壓繼電器III 31和電阻電感測量電路32與控制器28連接，配諧 電容6經(jīng)隔離放大器II 16和AD采集II 17與控制器28連接，低噪聲前放7經(jīng)隔離放大器 III 18和AD采集III 19與控制器28連接，八階低通濾波器a8經(jīng)隔離放大器IV 20和AD采集 IV 21與控制器28連接，八階高通濾波器b9經(jīng)隔離放大器V 22和AD采集V 23與控制器 28連接，二級放大器10經(jīng)隔離放大器VI 24和AD采集VI 25與控制器28連接，程控放大器 11經(jīng)隔離放大器W 26和AD采集W 27與控制器28連接，控制器28經(jīng)RS485通訊29與計 算機(jī)30