CN102801291A - 矿用电法仪多路供电装置 - Google Patents

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王继矿
李萍
吴迪
王勇
冯宏
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Abstract

本发明涉及一种矿用电法仪多路供电装置。本发明包括电源、控制器、至少两路的供电模块，供电模块包括依次串联的隔离升压电路、多重过流保护电路、取样电路、桥路发射输出电路，电源与每一路供电模块，每一路供电模块与控制器连接，控制器经桥路隔离驱动电路与每一路供电模块的桥路发射输出电路连接；所述的每一路供电模块的桥路发射输出电路均连接有一组供电电极。本发明实行集中控制以保证多路之间相同的供电时序，单路输出电压、电流基本相同，每一路输出均满足本质安全型防爆设计要求，提升电场强度，实现高分辨数据采集的作用，满足了煤矿长距离勘探的需求。

Description

矿用电法仪多路供电装置
技术领域
本发明涉及一种矿用电法仪多路供电装置。
背景技术
矿用电法仪供电***要满足煤矿井下防爆本质安全型技术要求，供电装置所能提供的供电电流小，供电电压低，所建立的电场强度也就偏低，直接影响了电法仪的探测距离和探测精度。目前广泛使用的矿井电法仪都是采用一路电源发射的单路供电跑极模式，接收信号强度随着勘探距离增加而衰耗，接收信号的信噪比下降，致使勘探距离缩短、施工效率低下，难以满足当前煤矿防治水勘探的需求。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种提升电场强度，满足煤矿长距离勘探需求的矿用电法仪多路供电装置。
为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：
一种矿用电法仪多路供电装置，其特殊之处在于：包括电源、控制器、至少两路的供电模块，供电模块包括依次串联的隔离升压电路、多重过流保护电路、取样电路、桥路发射输出电路，电源与每一路供电模块连接，每一路供电模块与控制器连接，控制器经桥路隔离驱动电路与每一路供电模块的桥路发射输出电路连接；所述的每一路供电模块的桥路发射输出电路均连接有一组供电电极。
上述的多组供电电极之间的间距≥0.5m。
上述的每一路供电模块的隔离升压电路、多重过流保护电路、取样电路、桥路发射输出电路分别与控制器连接。
上述的电源与每一路供电模块的隔离升压电路连接。
上述的控制器采用的单片机型号为μps3254。
上述的桥路隔离驱动电路由左右两部分相同的电路构成，信号DRV-依次经光耦G1C输入端、光耦G1A输入端、电阻R1驱动光耦G1C、光耦G1A；信号DRV-依次经光耦G1B输入端、光耦G1D输入端、电阻R2驱动光耦G1B、光耦G1D，两路串联驱动电路共同驱动光耦G1A、光耦G1B、光耦G1C、光耦G1D，光耦G1B与三极管Q1形成对管驱动发射桥路中的第一臂，光耦G1D与三极管Q2形成对管驱动发射桥路中对应的第二臂。
与现有技术相比，本发明实行集中控制以保证多路之间相同的供电时序，单路输出电压、电流基本相同，每一路输出均满足本质安全型防爆设计要求，多路供电电极之间的距离不小于0.5m，起到既能符合安全条件又能实现电流叠加作用，从而达到提升电场强度，实现高分辨数据采集的作用，满足了煤矿长距离勘探的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2桥路隔离驱动电路。
图3桥路发射输出电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参见图1，本发明包括电源1、控制器2、至少两路的供电模块，供电模块包括依次串联的隔离升压电路3、多重过流保护电路4、取样电路5、桥路发射输出电路6，电源1与每一路供电模块连接，每一路供电模块与控制器2连接，控制器2经桥路隔离驱动电路7与每一路供电模块的桥路发射输出电路6连接；所述的每一路供电模块的桥路发射输出电路6均连接有一组电极即多路供电模块的输出和供电电极采用每一路连接一组发射电极。每组发射输出采用独立的供电电极，电极之间不直接短路但距离不超过发射道间距。多路传输线可集成在一条电缆里，也可不在一条电缆内。
上述的多组供电电极之间的间距≥0.5m。
上述的每一路供电模块的隔离升压电路3、多重过流保护电路4、取样电路5、桥路发射输出电路6分别与控制器2连接。
上述的电源1与每一路供电模块的隔离升压电路3连接。
上述的控制器2采用的单片机型号为μps3254。
桥路隔离驱动电路由左右两部分相同的电路构成，信号DRV-与光耦G1C输入端、光耦G1A输入端、电阻R1串联驱动光耦G1C、光耦G1A；信号DRV-与光耦G1B输入端、光耦G1D输入端、电阻R2串联驱动光耦G1B、光耦G1D，两路串联驱动电路共同驱动光耦G1A、光耦G1B、光耦G1C、光耦G1D，光耦G1B与三极管Q1形成对管驱动发射桥路中的第一臂，光耦G1D与三极管Q2形成对管驱动发射桥路中对应的第二臂。
桥路隔离驱动电路的工作流程如下：当DRV-为低电平DRV+为高电平时，G1导通G2不导通，Q1Q2不导通Q3Q4导通，G13、G12输出为9V，G11、G14输出为-3V；当DRV-为高电平DRV+为低电平时，G1不导通G2导通，Q1Q2导通Q3Q4不导通，G11、G14输出为9V，G12、G13输出为-3V；通过光耦的输出4个高低交替的发射桥路控制信号。其中电阻R1、R2、R5、R6是限制光耦驱动电流的限流电阻，是为了保证光耦的正常；电阻R21、R22、R23为稳压二极管的限流电阻；电阻R25、R26、R27、R28为三极管基极抗干扰下拉电阻；电容C1、C2、C5为稳压二极管滤波电容；稳压二极管D1、D2、D3起3V稳压作用，低电平时输出-3V电压，目的在低电平为了更好地阻断发射桥路。
工作流程：
控制器控制桥路隔离驱动电路（光耦串联式隔离同步控制）来控制桥路发射输出。取样电路对电流进行取样，经过电流模拟数字转换，传输到控制器进行电流计量。取样电流大小通过比较器与设定的电流值进行比较，来实现对发射电流进行电流保护。

Claims (6)

1.一种矿用电法仪多路供电装置，其特征在于：包括电源（1）、控制器（2）、至少两路的供电模块，供电模块包括依次串联的隔离升压电路（3）、多重过流保护电路（4）、取样电路（5）、桥路发射输出电路（6），电源（1）与每一路供电模块连接，每一路供电模块与控制器（2）连接，控制器（2）经桥路隔离驱动电路（7）与每一路供电模块的桥路发射输出电路（6）连接；所述的每一路供电模块的桥路发射输出电路（6）均连接有一组供电电极。
2.根据权利要求1所述的矿用电法仪多路供电装置，其特征在于：所述的多组供电电极之间的间距≥0.5m。
3.根据权利要求1或2所述的矿用电法仪多路供电装置，其特征在于：所述的每一路供电模块的隔离升压电路（3）、多重过流保护电路（4）、取样电路（5）、桥路发射输出电路（6）分别与控制器（2）连接。
4.根据权利要求3所述的矿用电法仪多路供电装置，其特征在于：所述的电源（1）与每一路供电模块的隔离升压电路（3）连接。
5.根据权利要求4所述的矿用电法仪多路供电装置，其特征在于：所述的控制器（2）采用的单片机型号为μps3254。
6.根据权利要求5所述的矿用电法仪多路供电装置，其特征在于：所述的桥路隔离驱动电路由左右两部分相同的电路构成，信号DRV-依次经光耦G1C输入端、光耦G1A输入端、电阻R1驱动光耦G1C、光耦G1A；信号DRV-依次经光耦G1B输入端、光耦G1D输入端、电阻R2驱动光耦G1B、光耦G1D，两路串联驱动电路共同驱动光耦G1A、光耦G1B、光耦G1C、光耦G1D，光耦G1B与三极管Q1形成对管驱动发射桥路中的第一臂，光耦G1D与三极管Q2形成对管驱动发射桥路中对应的第二臂。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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