本文關(guān)鍵詞：基于ARM的感應(yīng)電流采集裝置研制

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【摘要】：時(shí)間域航空電磁法(Airborne time-domain electromagnetic methods,即ATEM)是借助飛行平臺(tái),搭載電磁勘探設(shè)備對(duì)地下介質(zhì)進(jìn)行快速測(cè)量的探測(cè)方法。探查過程中,由于ATEM系統(tǒng)探測(cè)方式的限制、發(fā)射電源功率較大、測(cè)量方式不準(zhǔn)確等原因,使得直接測(cè)量全功率下的發(fā)射電流波形存在一定困難,進(jìn)而影響探測(cè)精度。為此,采用多匝閉合回線作為異常線圈,ATEM系統(tǒng)對(duì)異常線圈所在區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)飛行,通過測(cè)量異常線圈中的感應(yīng)電流波形的方法來還原發(fā)射電流波形。這種方法不僅可以獲得發(fā)射電流的占空比、幅值、關(guān)斷時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù),還可以通過獲得的電流波形對(duì)發(fā)射系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)定。異常線圈感應(yīng)電流具有衰減快速、信號(hào)幅值小等特點(diǎn),需要使用高分辨率、高采樣率的儀器進(jìn)行采集,而現(xiàn)階段并沒有針對(duì)異常線圈感應(yīng)電流的專用采集儀器,大多是采用通用的模塊化采集設(shè)備進(jìn)行采集,其分辨率和采樣率并不能滿足采集要求。針對(duì)以上問題,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)異常線圈感應(yīng)電流的采集裝置,主要工作內(nèi)容如下:1、介紹了異常線圈中感應(yīng)電流的產(chǎn)生原理和計(jì)算公式,并應(yīng)用Matlab對(duì)感應(yīng)電流波形進(jìn)行了模擬仿真,根據(jù)仿真結(jié)果提出了感應(yīng)電流采集裝置的指標(biāo),完成了基于ARM的感應(yīng)電流采集裝置的總體設(shè)計(jì);2、以多途徑融合的方法,從模擬電路與器件選型、獨(dú)立供電結(jié)構(gòu)、高頻電磁干擾抑制三個(gè)方面進(jìn)行了低噪聲采集裝置的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果顯示對(duì)噪聲的抑制效果明顯;3、針對(duì)ARM采集裝置的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)問題進(jìn)行了研究,提出了基于DMA+乒乓緩沖的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和多任務(wù)優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),研究了基于Qt與C++的數(shù)據(jù)快速解算方法,解算速度比相同解算思路的Matlab程序高出2.8倍左右;4、從硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩方面,完成了基于c RIO采集裝置的設(shè)計(jì),利用航空電磁動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)感應(yīng)電流波形的采集,最后對(duì)cRIO采集裝置的缺陷進(jìn)行了分析;5、完成了ARM采集裝置的性能指標(biāo)測(cè)試和對(duì)比測(cè)試,進(jìn)行了不同時(shí)間常數(shù)、不同高度下異常線圈的感應(yīng)電流測(cè)試,證明了ARM采集裝置的精度和穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.33

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本文編號(hào)：1273343