一種直流電測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直流電測儀，其技術(shù)方案要點是，它包括供電電極、測量電極和測量儀，有供電電路、控制電路和測量電路，其中供電電路是用電動車48伏電瓶直流電源經(jīng)變壓器升壓為50伏、98伏、148伏、198伏和248伏多個輸出直流電壓。本實用新型用于深山找礦。
【專利說明】一種直流電測儀
[0001]【技術(shù)領域】:
[0002]本實用新型涉及一種檢測技術(shù)，特別適用于探測地表以下地層電性及其改變狀況的直流電測儀。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]現(xiàn)有檢測地表的電測儀用的供電電源有兩類，一類是汽油發(fā)電機帶交直流變換裝置。其供電容量大，但笨重。深山找礦無法攜帶；另一類是小型干電池組或蓄電池組，組成高電壓的電池組的單個電池單元數(shù)量多，連接復雜，容易斷路，需要專門制作?，F(xiàn)有測量儀器有直流數(shù)字電測儀和電子自動補償儀等。這類電測儀的功能齊全，但操作復雜，成本高。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本實用新型目的是提供一種成本低且便于攜帶的直流電測儀。
[0007]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是:一種直流電測儀，包括供電電極、測量電極和測量儀，其特征在于:供電電源及升壓電路是:二極管Dl —端接電瓶正極端通過保險F的另一端al,另一端接電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電容C2的一端、電阻R2的一端、電容C8的一端、變壓器B初級線圈的一端，電容Cl的另一端接電瓶的負極a2端，電阻Rl的另一端接振蕩信號發(fā)生器ICl的供電源7腳、電容C9的一端、電阻R6的一端，電容C9的另一端與變壓器B次級線圈4腳連接，接電瓶負極，電阻R6的另一端接整流二極管D3的一端，D3的另一端接變壓器B次級線圈3腳，電容C2的另一端接二極管D2的一端、電阻R2的另一端，變壓器B初級線圈2端、二極管D2另一端接場效應管開關管Q的漏極端，Q的柵極端接電阻R3的一端，Q的源極端接電阻R5的一端、RlO的一端，電阻R3的另一端接ICl振蕩信號輸出6腳，R5的另一端接電瓶的負極，電阻RlO的另一端接電容C7的一端、R8、R9的一端、電容C5的一端、ICl的電流反饋輸入3腳，電阻R8、R9、電容C7的另一端接電瓶的負極，電容C5的另一端接ICl的4腳、電容C6的一端、電阻R4的一端，電容C6的另一端接電瓶的負極，電阻R4的另一端接ICl的8腳、電容C3的一端，電容C3的另一端接電瓶的負極，光電稱合器IC2的輸出4腳接ICl振蕩信號脈寬控制I腳、電容C4的一端、電阻R7的一端，電容C4、電阻R7的另一端與ICl的2腳連接接電瓶的負極，ICl的供電電源負端5腳接電瓶的負極，IC2的3腳接電瓶的負極，電容C8的另一端接變壓器B的次級輸出線圈5腳、阻容吸收電阻Rll的一端、輸出整流二極管D4的一端，Rll的另一端接電容ClO的一端，整流二極管D4的另一端接變換單元I輸出正極端Al，此端同時與濾波電容Cll的一端、ClO的另一端、取樣電阻R12的一端連接，抗反壓二極管D5兩端分別與變壓器B輸出級公共地端和變換單元I的輸出負極端A2連接，電阻R18的兩端接在Al、A2兩端，取樣電阻R12的另一端接配比電阻R13的一端，電阻R13的另一端與電阻R14、R15、電容C13的一端和IC3的穩(wěn)壓輸入端I連接，取樣分壓電阻R14、R15的另一端接B輸出級的公共地端，電容C13的另一端與IC3的輸出端3和電阻R17的一端連接，IC3的2端接B輸出級的公共地端，R17的另一端接IC2的輸入2端，變壓器B的次級線圈6腳接整流二極管D6的一端，D6的另一端與濾波電容C12的一端、IC2的輸入I端和限流電阻R19的一端連接，C12的另一端接B輸出級的公共地端，電阻R16的兩端分別接在IC2的輸入1、2兩端，R19的另一端接發(fā)光指示二極管D7的一端，D7的另一端接輸出級公共地端，變壓器B次級線圈7腳為B輸出級公共地端；上述電路將48伏的電瓶電壓變換成50伏直流電壓，此50伏輸出電壓與電瓶絕緣，此電路是變換單元I電路，變換單元2、3、4均與變換單元I相同,變換單元1、2、3和4的輸入端al和a2分別與電瓶的輸出正、負極相接，所述相互絕緣的四個變換單元輸出端和電瓶相串聯(lián)，就可實現(xiàn)升高直流電壓的目的；供電的控制電路是:分流電阻R20的兩端分別與Vl的正輸入端、供電電源的輸出正極端a3和Vl的負輸入端、供電控制開關NK的常開端3連接，電容C14的兩端分別與NK的常開端3和4連接，大地供電極A接NK的常開端4，大地供電極B接供電電源的輸出負極端a2，測量電極M、N分別接測量電路的M、N端，供電控制開關NK的常閉端1、2分別與-9V電源和限流電阻R21的一端連接，R21的另一端與二極管D8的一端、繼電器J的線圈一端連接，此D8、J的線圈另一端接正負9V電源公共零端，5、6為外接線引出端，在做中間梯度剖面時接線；測量電路是:電容C15的一端接正負9V電源公共零端，另一端接電阻R22和R23之間的電路，電阻R22的另一端接測量電極M，電阻R23的另一端接運算放大器IC4的同相端，此運算放大器IC4的7、4腳分別接正9V和負9V電源，其輸出端6與繼電器J的常開觸頭J-1的一端連接，此J-1的另一端與電阻R28的一端連接，R28的另一端與電容C16的一端、R29的一端連接，電容C16的另一端接正負9V電源的公共零端，運算放大器IC5的同相和反相輸入端分別與電阻R29的另一端和R30的一端連接，此IC5的輸出端與電阻R30的另一端和R31的一端連接，電容C17的兩端分別與R30的兩端連接，運算放大器IC6的同相和反相輸入端分別與電阻R32的一端和R31的另一端連接，電阻R32的另一端接正負9V電源公共零端，電阻R33的兩端分別與運算放大器IC6的反相輸入端和IC6輸出端、電阻R34的一端連接，此R34的另一端與運算放大器IC7的反相輸入端、電阻R38的一端、電阻R35的一端連接,此R35的另一端與運算放大器IC7的輸出端和直流電壓表V2的一端連接，此V2的另一端接正負9V電源的公共零端，在多項參數(shù)測量時把數(shù)字存儲示波器探頭夾并接在V2的兩端，電阻R36的兩端分別與IC7的同相輸入端和正負9V電源的公共零端連接，電阻R37的兩端分別與電阻R38的另一端和繼電器J的常閉觸頭J-2的另一端連接，此常閉觸頭J-2的一端與常開觸頭J-1的一端和運算放大器IC4的輸出端6及電阻R25、R26、R27的一端連接，此R25、R26、R27的另一端分別與量程開關HKl第二聯(lián)4、5、6靜觸點連接，開關HKl第二聯(lián)動觸點7與運算放大器IC4反相輸入端和HKl第一聯(lián)的1、2靜觸點連接，HKl第一聯(lián)動觸點O與電阻R24的一端連接，此電阻R24的另一端接正負9V電源的公共零端，測量電極N接正負9V電源的公共零端。
[0008]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較具有不反向供電、讀數(shù)快捷準確，成本低和便于攜帶的顯著優(yōu)點。
[0009]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0010]圖1是本實用新型電測儀供電電源電路原理圖，圖2是電測儀供電的控制電路原理圖，圖3是本實用新型電測儀測量電路原理圖。
[0011]【具體實施方式】:
[0012]本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，采用下述技術(shù)方案，本實用新型的供電電源電路是:
[0013]二極管Dl —端接電瓶正極端通過保險F的另一端al，另一端接電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電容C2的一端、電阻R2的一端、電容C8的一端、高頻脈沖變壓器B初級線圈的I端。電容Cl的另一端接電瓶的負極a2端。電阻Rl的另一端接ICl (振蕩信號發(fā)生器)的供電源7腳、電容C9的一端、電阻R6的一端。電容C9的另一端與變壓器B次級線圈4腳連接，接電瓶負極。電阻R6的另一端接整流二極管D3的一端，D3的另一端接變壓器B次級線圈3腳。電容C2的另一端接二極管D2的一端、電阻R2的另一端。變壓器B初級線圈2端、二極管D2另一端接場效應管開關管Q的漏極端，Q的柵極端接電阻R3的一端，Q的源極端接電阻R5的一端、RlO的一端。電阻R3的另一端接ICl振蕩信號輸出6腳,R5的另一端接電瓶的負極。電阻RlO的另一端接電容C7、電阻R8、R9、電容C5的一端和ICl的電流反饋輸入3腳。電阻R8、R9、電容C7的另一端接電瓶的負極，電容C5的另一端接ICl的4腳、電容C6、電阻R4的一端，電容C6的另一端接電瓶的負極，電阻R4的另一端接ICl的8腳、電容C3的一端，電容C3的另一端接電瓶的負極。光電耦合器IC2的輸出4腳接ICl振蕩信號脈寬控制I腳、電容C4、電阻R7的一端，電容C4、電阻R7的另一端與ICl的2腳連接，接電瓶的負極，ICl的供電源負端5腳接電瓶的負極，IC2的3腳接電瓶的負極。電容CS的另一端接變壓器B的次級輸出線圈5腳、阻容吸收電阻Rll的一端、整流二極管D4的一端，Rll的另一端接電容ClO的一端，整流二極管D4的另一端接變換單元I輸出正極端Al，此端同時與濾波電容Cll的一端、ClO的另一端、取樣電阻R12的一端連接，抗反壓二極管D5兩端分別與變壓器B輸出級公共地端和變換單元I的輸出負極端A2連接，放電電阻R18的兩端分別接在A1、A2兩端。取樣電阻R12的另一端接配比電阻R13的一端，電阻R13的另一端與電阻R14、R15、電容C13的一端和穩(wěn)壓控制器IC3的輸入端I連接，取樣分壓電阻R14、R15的另一端接B輸出級的公共地端，電容C13的另一端與IC3的輸出端3和電阻R17的一端連接，IC3的2端接B輸出級的公共地端。R17的另一端接IC2的輸入2端。變壓器B的次級線圈6腳接整流二極管D6的一端，D6的另一端與濾波電容C12的一端、IC2的輸入I端和限流電阻R19的一端連接，電阻R16的兩端分別接在IC2的輸入1、2兩端，電容C12的另一端接B輸出級的公共地端，R19的另一端接發(fā)光指示二極管D7的一端，D7的另一端接輸出級公共地端，變壓器B次級線圈7腳為B輸出級公共地端。
[0014]上述電路將48伏的電瓶電壓變換成50伏直流電壓，此50伏輸出電壓與電瓶絕緣，此電路是變換單元I電路，變換單元2、3、4均與變換單元I相同，變換單元1、2、3和4的輸入端al和a2分別與電瓶的輸出正、負極相接，所述相互絕緣的四個變換單元輸出端和電瓶相串聯(lián)，就可實現(xiàn)升高直流電壓的目的(參見圖1);
[0015]本實用新型供電的控制電路是:
[0016]分流電阻R20的兩端分別與數(shù)碼顯示電壓表Vl的正輸入端、供電電源的輸出正極端a3和Vl的負輸入端、供電控制開關NK的常開端3連接，電容C14的兩端分別與NK的常開端3和4連接。大地供電極A接NK的常開端4，大地供電極B接供電電源的輸出負極端a2。測量電極Μ、N分別接測量電路的Μ、N端。供電控制開關NK的常閉端1、2分別與-9V電源和限流電阻R21的一端連接，R21的另一端與二極管D8的一端、直流繼電器J的線圈一端連接，此D8、J的線圈另一端接正負9V電源公共零端。5、6為外接線引出端，在做中間梯度剖面時接線(參見圖2);
[0017]本實用新型的測量電路是:
[0018]電容C15的一端接正負9V電源公共零端，另一端接電阻R22和R23之間的電路，電阻R22的另一端接測量電極M，電阻R23的另一端接高精度運算放大器IC4的同相端。此運算放大器IC4的7、4腳分別接正9V和負9V電源，其輸出端6與繼電器J的常開觸頭J-1的一端連接，此J-1的另一端與電阻R28的一端連接，R28的另一端與電容C16的一端、R29的一端連接，電容C16的另一端接正負9V電源的公共零端。高精度運算放大器IC5的同相和反相輸入端分別與電阻R29的另一端和電阻R30的一端連接，此IC5的輸出端與電阻R30的另一端和R31的一端連接，電容C17的兩端分別與R30的兩端連接。高精度運算放大器IC6的同相和反相輸入端分別與電阻R32的一端和R31的另一端連接，電阻R32的另一端接正負9V電源公共零端，電阻R33的兩端分別與運算放大器IC6的反相輸入端和IC6輸出端、電阻R34的一端連接，此R34的另一端與高精度運算放大器IC7的反相輸入端、電阻R38的一端、電阻R35的一端連接，此R35的另一端與運算放大器IC7的輸出端和數(shù)碼顯示直流電壓表V2的一端連接，此V2的另一端接正負9V電源的公共零端，在多項參數(shù)測量時把數(shù)字存儲示波器探頭夾并接在V2的兩端，電阻R36的兩端分別與IC7的同相輸入端和正負9V電源的公共零端連接。電阻R37的兩端分別與電阻R38的另一端和繼電器J的常閉觸頭J-2的另一端連接，此常閉觸頭J-2的一端與常開觸頭J-1的一端和運算放大器IC4的輸出端6及電阻R25、R26、R27的一端連接，此R25、R26、R27的另一端分別與量程開關HKl第二聯(lián)
4、5、6靜觸點連接，開關HKl第二聯(lián)動觸點7與運算放大器IC4反相輸入端和HKl第一聯(lián)的
1、2靜觸點連接，HKl第一聯(lián)動觸點O與電阻R24的一端連接，此電阻R24的另一端接正負9V電源的公共零端。測量電極N接正負9V電源的公共零端(參見圖3)。
[0019]本實用新型的使用方法:
[0020]1.根據(jù)測量的目的選取供電電極AB及測量電極麗的位置，把電極插入大地。
[0021]2.把各電極引線接入儀器相應的接線端。
[0022]3.把測量電路工作電源開關扳到“0N”位置，量程開關旋到200毫伏檔位，V2顯示M、N之間的電位差，單位毫伏。如果M、N電極使用不極化電極，V2顯示的就是兩電極位置之間的自然電位差，否則是極化電位差。在V2兩端配接數(shù)字示波器可以記錄下M、N之間的電位差變化規(guī)律。在不給大地供電時Vl顯示數(shù)字為零。
[0023]4.在進行電測深法、電剖面法及充電法時，把外接電源插頭插入電瓶插座內(nèi)，這時四個變換單元指示燈發(fā)出亮光，表明升壓電路正常工作，按照供電壓從低到高的順序通過旋動供電壓轉(zhuǎn)換檔位開關選定供電電壓。撥動NK開關供電，電壓表Vl顯不供電電流數(shù)值，單位為毫安，電壓表V2顯示供電電流在M、N之間的地質(zhì)體所形成的電位差AUih，單位為毫伏，讀取供電電流及電位差auIk數(shù)值，停止供電。如果讀取AUiw的數(shù)值小于5毫伏，把量程開關旋到20毫伏檔位測量或增加供電電壓等方法，以達到測量結(jié)果在允許誤差范圍內(nèi)。測量中做好記錄。
[0024]5.激發(fā)極化電測量，V2配接數(shù)字示波器，記錄從供電到斷電后的過程，要求供電中V2的顯示大于40毫伏。在示波器存儲的波形中測出MJief、AU2、衰減時t，并能計算出
%、衰減度D、激化比J。記錄波形也可進行頻譜分析研究。
[0025]6.測量完成后，拔下電源插頭，關閉測量電源開關。
[0026]本實用新型采用電動車的48伏鋰電瓶和升壓電路作為供電電源，其輸出電壓穩(wěn)定，重量較輕，方便野外攜帶，由于采用的控制電路和測量電路無數(shù)字存儲電路以及所用元器件成本低，因而本實用新型的直流電測儀具備成本低、攜帶方便、讀數(shù)快捷準確的優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電測儀，包括供電電極、測量電極和測量儀，其特征在于:供電電源及升壓電路是:二極管Dl —端接電瓶正極端通過保險F的另一端al，另一端接電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電容C2的一端、電阻R2的一端、電容C8的一端、變壓器B初級線圈的一端，電容Cl的另一端接電瓶的負極a2端，電阻Rl的另一端接振蕩信號發(fā)生器ICl的供電源7腳、電容C9的一端、電阻R6的一端，電容C9的另一端與變壓器B次級線圈4腳連接，接電瓶負極，電阻R6的另一端接整流二極管D3的一端，D3的另一端接變壓器B次級線圈3腳，電容C2的另一端接二極管D2的一端、電阻R2的另一端，變壓器B初級線圈2端、二極管D2另一端接場效應管開關管Q的漏極端，Q的柵極端接電阻R3的一端，Q的源極端接電阻R5的一端、RlO的一端，電阻R3的另一端接ICl振蕩信號輸出6腳，R5的另一端接電瓶的負極，電阻RlO的另一端接電容C7的一端、R8、R9的一端、電容C5的一端、ICl的電流反饋輸入3腳，電阻R8、R9、電容C7的另一端接電瓶的負極，電容C5的另一端接ICl的4腳、電容C6的一端、電阻R4的一端，電容C6的另一端接電瓶的負極，電阻R4的另一端接ICl的8腳、電容C3的一端，電容C3的另一端接電瓶的負極，光電耦合器IC2的輸出4腳接ICl振蕩信號脈寬控制I腳、電容C4的一端、電阻R7的一端，電容C4、電阻R7的另一端與ICl的2腳連接接電瓶的負極，ICl的供電電源負端5腳接電瓶的負極，IC2的3腳接電瓶的負極，電容CS的另一端接變壓器B的次級輸出線圈5腳、阻容吸收電阻Rll的一端、輸出整流二極管D4的一端，Rll的另一端接電容ClO的一端，整流二極管D4的另一端接變換單元I輸出正極端Al，此端同時與濾波電容Cll的一端、ClO的另一端、取樣電阻R12的一端連接，抗反壓二極管D5兩端分別與變壓器B輸出級公共地端和變換單元I的輸出負極端A2連接，電阻R18的兩端接在Al、A2兩端，取樣電阻R12的另一端接配比電阻R13的一端，電阻R13的另一端與電阻R14、R15、電容C13的一端和IC3的穩(wěn)壓輸入端I連接，取樣分壓電阻R14、R15的另一端接B輸出級的公共地端，電容C13的另一端與IC3的輸出端3和電阻R17的一端連接，IC3的2端接B輸出級的公共地端，R17的另一端接IC2的輸入2端，變壓器B的次級線圈6腳接整流二極管D6的一端，D6的另一端與濾波電容C12的一端、IC2的輸入I端和限流電阻R19的一端連接，C12的另一端接B輸出級的公共地端，電阻R16的兩端分別接在IC2的輸入1、2兩端，R19的另一端接發(fā)光指示二極管D7的一端，D7的另一端接輸出級公共地端，變壓器B次級線圈7腳為B輸出級公共地端；上述電路將48伏的電瓶電壓變換成50伏直流電壓，此50伏輸出電壓與電瓶絕緣，此電路是變換單元I電路，變換單元2、3、4均與變換單元I相同，變換單元1、2、3和4的輸入端al和a2分別與電瓶的輸出正、負極相接，所述相互絕緣的四個變換單元輸出端和電瓶相串聯(lián)，就可實現(xiàn)升高直流電壓的目的；供電的控制電路是:分流電阻R20的兩端分別與Vl的正輸入端、供電電源的輸出正極端a3和Vl的負輸入端、供電控制開關NK的常開端3連接，電容C14的兩端分別與NK的常開端3和4連接，大地供電極A接NK的常開端4，大地供電極B接供電電源的輸出負極端a2，測量電極M、N分別接測量電路的M、N端，供電控制開關NK的常閉端1、2分別與-9V電源和限流電阻R21的一端連接，R21的另一端與二極管D8的一端、繼電器J的線圈一端連接，此D8、J的線圈另一端接正負9V電源公共零端，5、6為外接線引出端，在做中間梯度剖面時接線；測量電路是:電容C15的一端接正負9V電源公共零端，另一端接電阻R22和R23之間的電路，電阻R22的另一端接測量電極M，電阻R23的另一端接運算放大器IC4的同相端，此運算放大器IC4的7、4腳分別接正9V和負9V電源，其輸出端6與繼電器J的常開觸頭J-1的一端連接，此J-1的另一端與電阻R28的一端連接，R28的另一端與電容C16的一端、R29的一端連接，電容C16的另一端接正負9V電源的公共零端，運算放大器IC5的同相和反相輸入端分別與電阻R29的另一端和R30的一端連接，此IC5的輸出端與電阻R30的另一端和R31的一端連接，電容C17的兩端分別與R30的兩端連接，運算放大器IC6的同相和反相輸入端分別與電阻R32的一端和R31的另一端連接，電阻R32的另一端接正負9V電源公共零端，電阻R33的兩端分別與運算放大器IC6的反相輸入端和IC6輸出端、電阻R34的一端連接，此R34的另一端與運算放大器IC7的反相輸入端、電阻R38的一端、電阻R35的一端連接，此R35的另一端與運算放大器IC7的輸出端和直流電壓表V2的一端連接，此V2的另一端接正負9V電源的公共零端，在多項參數(shù)測量時把數(shù)字存儲示波器探頭夾并接在V2的兩端，電阻R36的兩端分別與IC7的同相輸入端和正負9V電源的公共零端連接，電阻R37的兩端分別與電阻R38的另一端和繼電器J的常閉觸頭J-2的另一端連接，此常閉觸頭J-2的一端與常開觸頭J-1的一端和運算放大器IC4的輸出端6及電阻R25、R26、R27的一端連接，此R25、R26、R27的另一端分別與量程開關HKl第二聯(lián)4、5、6靜觸點連接，開關HKl第二聯(lián)動觸點7與運算放大器IC4反相輸入端和HKl第一聯(lián)的1、2靜觸點連接，HKl第一聯(lián)動觸點O與電阻R24的一端連接，此電阻R24的另一端接正負9V電源的公共零端，測量電極N接正負9V電源的公共零端。
【文檔編號】G01V3/04GK204009095SQ201420388017
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】張育文, 程立華, 張家保, 魏義敏 申請人:張育文