[实用新型]一种具有高动态范围的磁共振探水信号检测装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种微弱信号检测装置，具体是用在核磁共振探水仪的信号检测方面。

背景技术：

地面核磁共振由于对地下水直接探测和定量评估的能力而成为一种重要的现代地球物理找水方法。

基于MSP430G2553的微弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，并数字显示出该幅度值。它能精确测量电压的频率范围500Hz～2KHz，电压范围20mV～2V。以模拟电路为主，配合加法器模块、降压模块、放大模块、滤波模块、锁相环模块、移相电路、模块、乘法器模块、有效值转换模块(AD637)、A/D转化模块、显示模块；通过MSP430单片机进行数据处理，在误差允许范围内通过NOKIA_5110显示测量的幅度值。

CN1603856公开了《一种用于核磁共振的信号检测装置》，该装置包括信号放大器、一个检波器、一个AD采样芯片，以及参考信号的产生装置，其中信号放大器和参考信号产生装置分别连接检波器，检波器通过放大器连接AD采样芯片，所述的参考信号产生装置使用的是数字化频率源DDS，在DDS和检波器之间连接有二选一切换开关，

由于核磁共振信号极其微弱，通常只有纳伏级，需要经过数万倍放大才能被检测到，且易受外界环境电磁噪声的干扰，放大器很容易由于干扰噪声而饱和，导致磁共振探水仪无法正常工作。

发明内容：

本实用新型就是针对上述现有技术的不足，提供一种具有高动态范围和能自动调整放大倍数的磁共振探水信号检测装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种具有高动态范围的核磁共振探水信号检测装置，是由接收线圈1经继电器2、双向限幅二极管3、前置放大器4、带通滤波器5、两倍放大电路10、四倍放大电路12、八倍放大电路14、十倍放大电路16、低通滤波器18、ADC转换电路19、PC20、MCU控制电路8和光耦隔离驱动电路6与继电器2连接，带通滤波器5经模拟开关11、模拟开关13、模拟开关15和模拟开关17与低通滤波器18连接，带通滤波器5经预采样ADC电路7和MCU控制电路8与ADC转换电路19连接，两倍放大电路10、四倍放大电路12、八倍放大电路14和十倍放大电路16分别对应连接模拟开关11、模拟开关13、模拟开关15和模拟开关17，MCU控制电路8经光耦隔离驱动电路9分别与模拟开关11、模拟开关13、模拟开关15和模拟开关17连接构成。

有益效果：通过前置放大电路与两倍放大电路、四倍放大电路、八倍放大电路和十倍放大电路的级联实现了高动态范围，满足了能够检测大幅度变化噪声的要求；通过预采样ADC电路和MCU控制电路实时调整各个模拟开关的断开与闭合，达到调节增益的目的，可有效抑制放大器饱和；同时使后续ADC转换电路的输入值尽可能地达到满量程，提高了信号的采样精度；该方法无需人工操作，提高了工作效率。

附图说明：

图1是高动态范围的磁共振探水信号检测装置的结构框图。

1接收线圈，2继电器，3双向限幅二极管，4前置放大器，5带通滤波器，6光耦隔离驱动电路，7预采样ADC电路，8MCU控制电路，9光耦隔离驱动电路，10两倍放大电路，11模拟开关，12四倍放大电路，13模拟开关，14八倍放大电路，15模拟开关，16十倍放大电路，17模拟开关，18低通滤波器，19ADC转换电路，20PC。

具体实施方式：

以下结合附图通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

一种具有高动态范围的核磁共振探水信号检测装置，是由接收线圈1经继电器2、双向限幅二极管3、前置放大器4、带通滤波器5、两倍放大电路10、四倍放大电路12、八倍放大电路14、十倍放大电路16、低通滤波器18、ADC转换电路19、PC20、MCU控制电路8和光耦隔离驱动电路6与继电器2连接，带通滤波器5经模拟开关11、模拟开关13、模拟开关15和模拟开关17与低通滤波器18连接，带通滤波器5经预采样ADC电路7和MCU控制电路8与ADC转换电路19连接，两倍放大电路10、四倍放大电路12、八倍放大电路14和十倍放大电路16分别对应连接模拟开关11、模拟开关13、模拟开关15和模拟开关17，MCU控制电路8经光耦隔离驱动电路9分别与模拟开关11、模拟开关13、模拟开关15和模拟开关17连接构成。