電法勘探正向查明地下地質體精細結構的三維方向發(fā)展,但目前國內外所有的集中式高密度電阻率儀器尚不能滿足多通道、大面積、高精度并行同步數據采集的要求,因此未能真正實現三維勘探的目的。論文在大量收集當今國內外相關研究資料的基礎上,基于前期研發(fā)成功的LQC-Ⅱ型三維電阻率采集系統(tǒng),進一步對適合三維電阻率勘探的采集系統(tǒng)總體方案進行優(yōu)化,特別是對關鍵的數據采集子站進行了軟、硬件優(yōu)化設計,提高了數據采集子站的抗干擾能力,并在子站上增加了人機界面、U盤存儲和USB通信功能的程序設計,使每一個子站沒有工控機也能獨立工作。依據三維電阻率數據采集系統(tǒng)的結構特點和工作原理,提出了數據采集子站的總體設計方案,選擇32位ARM Cortex-M3內核的處理器LPC1788作為主控系統(tǒng),和24位ADS1278Σ-Δ型A/D轉換器芯片構成數據采集系統(tǒng)。同時運用Cadence16.3軟件對三維電阻率數據采集子站進行PCB設計,選用高性能變壓器耦合隔離器件ADuM1402芯片,對數據采集前端的信號調理電路進行了詳細的研究,其中采用了高精度數據采集系統(tǒng)中的PCB板接地技術、電氣隔離技術、機箱屏蔽技術等。軟件設計中,在PC機... 

【文章來源】：東華理工大學江西省

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文選題依據
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 研究內容
    1.4 研究成果
2 三維電阻率數據采集子站方案研究與設計
    2.1 LQC-Ⅱ三維電阻率數據采集儀器及其子站簡介
    2.2 采集系統(tǒng)子站的硬件平臺設計
    2.3 處理器芯片的選擇
        2.3.1 ARM CORTEX-M3的特點
        2.3.2 LPC1788芯片簡介
    2.4 軟件設計平臺選擇
        2.4.1 實時操作系統(tǒng)的特點及選型標準
        2.4.2 軟件開發(fā)環(huán)境的選擇
        2.4.3 仿真器的選擇
    2.5 主要器件的選擇
        2.5.1 A/D轉換
        2.5.2 隔離電路
        2.5.3 一級放大電路
        2.5.4 二級放大電路
3 子站硬件系統(tǒng)研究與設計
    3.1 嵌入式最小系統(tǒng)硬件設計
        3.1.1 電源電路
        3.1.2 通道切換電路
        3.1.3 第一級放大電路
        3.1.4 50Hz帶阻濾波電路
        3.1.5 二階有源低通濾波器
        3.1.6 第二級放大電路—程控放大器
        3.1.7 基準電源電路的設計
        3.1.8 倒相電路設計
        3.1.9 高精度數據采集系統(tǒng)電路設計
        3.1.10 隔離電路的設計
    3.2 硬件設計注意事項
    3.3 三維電阻率采集系統(tǒng)硬件PCB設計圖
4 子站軟件設計
    4.1 子站系統(tǒng)主程序設計環(huán)境簡介
    4.2 硬件系統(tǒng)單元驅動程序設計
        4.2.1 ADC轉換程序設計
        4.2.2 DAC程序設計
        4.2.3 鍵盤和LCD程序設計
        4.2.4 算法程序的設計
        4.2.5 U盤存儲程序設計
5 儀器性能測試結果
    5.1 信號調理模塊測試
    5.2 A/D模塊測試
        5.2.1 ADS1278串聯(lián)的轉換精度測試
        5.2.2 ADS1278并聯(lián)的轉換精度測試
結論
致謝
參考文獻
附件：ADC轉換程序



本文編號：3195032