[实用新型]一种超高密度电法数据采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地球物理电法勘探技术领域，尤其涉及一种超高密度电法数据采集装置。

背景技术

高密度电法以岩矿石的电性差异为基础，通过观测和研究人工建立稳定电场的分布规律来解决水文、环境和工程地质问题，具有快速、便捷、准确等优点。然而在传统的高密度电法勘探中，不同排列类型的装置具有不同的分辨率和勘探深度，在相同的地质结构上，不同装置的视电阻率伪截面有着较大的不同，并未充分利用电极阵列能够获取的电位信息，具有采集速度慢，采集电位数据有限等缺点，不利于后期的高精度反演成像。因此，开发一种能够快速采集剖面电极间所有可能组合电位信息的超高密度电法数据采集装置成为了电阻率法仪器研究的重要发展方向。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有高密度电法仪器采集数据时存在的装置单一性，采集速度慢，采集电位数据有限等缺点，提供一种超高密度电法数据采集装置，该装置通过控制总线控制数据采集器，能够并行采集多个电极的数据，同时该装置通过源信号总线控制电极间的排列组合，能够快速的获得电极间所有可能组合的电位信息，提高了装置的灵活性。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种超高密度电法数据采集装置，其特征在于：该装置由主装置和数据采集器组成，所述的主装置包括主处理器（ARM）、存储器、通信模块、I/O驱动模块、显示屏、键盘、电极排列数据发生器、源信号发生器和电源模块，同时也包括外置的D/A转换器和功率放大器；所述的数据采集器包括从处理器（FPGA）、电极转换器、A/D转换器、存储器和电源模块；所述的主装置中主处理器与源信号发生器、电极排列数据发生器、存储器、I/O驱动模块和通信模块相连，通信模块与PC机相连， I/O驱动模块与显示屏和键盘相连，源信号发生器通过D/A转换器与功率放大器相连，电源模块为主装置提供电源；所述数据采集器中从处理器（FPGA）与存储器相连，电极转换器通过A/D转换器与从处理器（FPGA）相连，电源模块为数据采集器提供电源；主装置和各数据采集器通过源信号总线、数据总线和控制总线进行通信。

本实用新型的有益效果在于：该超高密度电法数据采集装置具有结构简单、成本低、效率高的特点，能够快速的获取任意电极排列下的电位数据，提高了装置的灵活性。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

具体实施方式

如图1所示，超高密度电法数据采集装置由主装置和数据采集器组成，所述的主装置包括主处理器（ARM）、存储器、通信模块、I/O驱动模块、显示屏、键盘、电极排列数据发生器、源信号发生器和电源模块，同时也包括外置的D/A转换器和功率放大器；所述的数据采集器包括从处理器（FPGA）、电极转换器、A/D转换器、存储器和电源模块；所述的主装置中主处理器与源信号发生器、电极排列数据发生器、存储器、I/O驱动模块和通信模块相连，通信模块与PC机相连， I/O驱动模块与显示屏和键盘相连，源信号发生器通过D/A转换器与功率放大器相连，电源模块为主装置提供电源；所述数据采集器中从处理器（FPGA）与存储器相连，电极转换器通过A/D转换器与从处理器（FPGA）相连，电源模块为数据采集器提供电源；主装置和各数据采集器通过源信号总线、数据总线和控制总线进行通信。

PC机通过控制软件向主装置传输高密度电法数据采集的相关指令并收集主装置上存储的电位数据。主装置是超高密度电法数据采集装置的核心，其主处理器为ARM架构，主装置有独立的显示屏和键盘，用于在野外独立显示和操作。主处理器控制电极排列数据发生器按照超高密度电法的原理生成电极排列数据并发送至控制总线，主处理器控制源信号发生器生成源信号经外置的D/A转换器和功率放大器后发送至源信号总线，同时主装置还从数据总线上接收各电极采集的电位数据并进行简单的预处理和存储。数据采集器与电极直接相连，并从控制总线上获取对应的电极信息，当电极作为源电极时，控制电极转换器获取源信号总线上的源信号；当电极作为测量电极时，控制电极转换器获取电极的测量数据，并通过A/D转换器将测量数据传输至从处理器（FPGA），从处理器（FPGA）对采集数据进行预处理后存入数据采集器的存储器，数据总线从数据采集器的存储器中获取测量数据，提供给主装置的存储器作进一步分析处理。