宽频带地震仪采集电路的设计与实现

发布时间：2024-04-25 20:20

　　近年来,为了解决矿产资源、能源缺乏,大规模地质灾害等地学难题,加强深部探测仪器设备的自主研发任务变得尤为关键。宽频带地震仪是地震探测系统中的核心仪器,由于其采集系统具备大动态、高精度、宽频率特点,能够为地震探测作业提供有效的帮助。目前,大多数宽频地震仪采集系统A/D转换部分都是基于套片式模块设计,这种设计虽然能够使采集系统达到理想的采集标准,但同时也增加了仪器本身的成本,限制了地震仪的推广。为了能在满足宽频地震仪采集条件的前提下,更好的降低采集系统的成本,本文通过了解国内外地震仪采集系统的发展状况,对比分析当今采集模块的种类及原理,提出了基于双积分A/D转换技术的宽频地震仪采集系统的设计方案。初次利用双积分原理设计地震仪采集系统,为国内地震探测提出了一种新的技术探索方式。本文主要从采集电路设计和控制模块设计两个方面开展对采集系统的研究工作,具体工作内容如下:在采集电路设计中,基于双积分A/D转换原理,完成了对采集前端电路的搭建,主要工作包括信号调理电路、基准电压电路、滤波电路、积分运算电路、加减运算电路、比较器电路、模拟开关电路的设计与分析;同时,通过对电源转换电路的设计,实现了将12...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外发展现状
        1.3.1 宽频带地震仪发展
        1.3.2 采集模块的发展
    1.4 本文主要研究内容及结构
第二章 采集系统总体设计
    2.1 系统方案设计
        2.1.1 设计目标
        2.1.2 采集原理
        2.1.3 系统结构设计
    2.2 本章小结
第三章 宽频地震仪采集电路设计
    3.1 采集电路总体设计
        3.1.1 信号调理电路
        3.1.2 滤波电路
        3.1.3 积分运算电路
        3.1.4 加减运算电路
        3.1.5 比较器电路
        3.1.6 模拟开关电路
        3.1.7 基准电压源电路
    3.2 电源转换单元设计
        3.2.1 同步整流降压转换电路
        3.2.2 电荷泵变换电路
    3.3 本章小结
第四章 采集系统控制模块设计
    4.1 系统主控单元设计
        4.1.1 控制单元
        4.1.2 存储单元
        4.1.3 串口转换电路
        4.1.4 控制单元低功耗设计
    4.2 系统软件设计
        4.2.1 电路采集程序设计
        4.2.2 数据存储程序设计
        4.2.3 低功耗模式程序设计
    4.3 本章小结
第五章 采集系统测试及实验
    5.1 采集电路精度测试
    5.2 系统噪声水平的测试
    5.3 动态范围计算
    5.4 低频信号测试
    5.5 采集功耗测试
    5.6 系统性能指标
    5.7 本章小结
第六章 全文总结
    6.1 本文主要工作
    6.2 进一步工作及建议
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3964205