專利名稱：用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)和數(shù)字相干檢波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地球物理勘探領(lǐng)域，特別是一種用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)和數(shù)字相干檢波方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的測量大地接地電阻的儀器大致有2類，第一類是用手持式或臺式萬用表測量大地接地電阻，此類儀器使用的是直流方法，在測量大地接地電阻時(shí)，由于大地使金屬電極產(chǎn)生極化電位，使紅、黑表筆正反測量大地接地電阻值不一樣，誤差大不夠準(zhǔn)確，給計(jì)算其他參數(shù)帶來誤差；第二類是臺式測量大地接地電阻儀，用于電力及公共設(shè)施中，不利于在物探行業(yè)在野外使用，攜帶不方便。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)和數(shù)字相干檢波方法，在保證測試系統(tǒng)輕便的同時(shí)，提高測量精度和測量準(zhǔn)確性，
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)，包括與電源連接的交流信號發(fā)生器、濾波電路和處理器，還包括兩根插入大地的金屬電極，所述交流信號發(fā)生器、濾波電路均與所述兩根金屬電極連接，所述交流信號發(fā)生器、濾波電路均與所述處理器連接。
作為優(yōu)選方案，所述交流信號發(fā)生器包括MOS管、ADG708芯片、REF3020芯片和運(yùn)算放大器；所述MOS管、REF3020芯片輸入端與所述ADG708芯片連接，所述REF3020芯片輸出端與所述運(yùn)算放大器正輸入端連接；所述ADG708芯片通過六個(gè)已知電阻與一根金屬電極連接；所述運(yùn)算放大器輸出端與另外一根金屬電極連接；所述濾波電路包括四個(gè)串聯(lián)的運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器正輸入端連接有一個(gè)信號連接座，所述信號連接座的兩個(gè)接口分別與所述兩根金屬電極連接。
本發(fā)明提供了一種測量大地接地電阻的數(shù)字相干檢波方法，該方法為
I)交流信號發(fā)生器通過金屬電極給大地提供交流信號；
2)濾波電路接收上述交流信號，對所述交流信號濾波；
3)對上述濾波后的交流信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到若干個(gè)AD轉(zhuǎn)換值；
4)將上述AD轉(zhuǎn)換值與正弦函數(shù)Sinx相乘，并將乘積相加，得到交流信號電壓復(fù)數(shù)實(shí)部Vl ;將上述AD轉(zhuǎn)換值與余弦函數(shù)Cosx相乘，并將乘積相加，得到交流信號電壓復(fù)數(shù)虛部V2 ;其中所述正弦函數(shù)Sinx和余弦函數(shù)Cosx的相位差為π /2 ；
5) Vl和V2組成交流電壓信號復(fù)數(shù)Vl+iV2，對Vl+iV2求模，得到交流信號電壓值 Vx ；
6)通過以下公式計(jì)算大地接地電阻Rx
權(quán)利要求
1.一種用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)，包括與電源連接的交流信號發(fā)生器、濾波電路和處理器，其特征在于，還包括兩根插入大地的金屬電極，所述交流信號發(fā)生器、濾波電路均與所述兩根金屬電極連接，所述交流信號發(fā)生器、濾波電路均與所述處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述交流信號發(fā)生器包括MOS管、ADG708芯片、REF3020芯片和運(yùn)算放大器；所述MOS管、REF3020芯片輸入端與所述ADG708芯片連接，所述REF3020芯片輸出端與所述運(yùn)算放大器正輸入端連接；所述ADG708芯片通過六個(gè)已知電阻Rkx與一根金屬電極連接；所述運(yùn)算放大器輸出端與另外一根金屬電極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波電路包括四個(gè)串聯(lián)的運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器正輸入端連接有一個(gè)信號連接座， 所述信號連接座的兩個(gè)接口分別與所述兩根金屬電極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為單片機(jī)或ARM。
5.一種測量大地接地電阻的數(shù)字相干檢波方法，其特征在于，該方法為1)交流信號發(fā)生器通過金屬電極給大地提供交流信號；2)濾波電路接收大地反饋的交流信號，對所述大地反饋的交流信號濾波；3)對上述濾波后的交流信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到若干個(gè)AD轉(zhuǎn)換值；4)將上述AD轉(zhuǎn)換值與正弦函數(shù)Sinx相乘，并將乘積相加，得到所述大地反饋的交流信號電壓復(fù)數(shù)實(shí)部Vl ;將上述AD轉(zhuǎn)換值與余弦函數(shù)Cosx相乘，并將乘積相加，，得到所述大地反饋的交流信號電壓復(fù)數(shù)虛部V2 ;其中所述正弦函數(shù)Sinx和余弦函數(shù)Cosx的相位差為 π /2 ；5)Vl和V2組成交流電壓信號復(fù)數(shù)Vl+iV2，對Vl+iV2求模，得到所述大地反饋的交流信號電壓值Vx;6)通過以下公式計(jì)算大地接地電阻Rx
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)和數(shù)字相干檢波方法，用于測量大地接地電阻的測試系統(tǒng)包括與電源連接的交流信號發(fā)生器、濾波電路和處理器，還包括兩根插入大地的金屬電極，所述交流信號發(fā)生器、濾波電路均與所述兩根金屬電極連接，所述交流信號發(fā)生器、濾波電路均與所述處理器連接。本發(fā)明的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，輕便，方便攜帶；測量精確，準(zhǔn)確性高，且測量效率高。
文檔編號G01R27/20GK103063928SQ20131003284
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者何繼善, 李祥 申請人:湖南繼善高科技有限公司