吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (5): 1725-1731.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201605050

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基于LabVIEW的瞬变电磁接收系统设计

于生宝, 苏发, 郑建波, 朱占山   

  1. 吉林大学 仪器科学与电气工程学院,长春 130026
  • 收稿日期:2015-06-12 出版日期:2016-09-20 发布日期:2016-09-20
  • 作者简介:于生宝(1963-),男,教授,博士生导师.研究方向:功率源技术及其应用.E-mail:yushengbao@jlu.edu.cn
  • 基金资助:
    “863”国家高技术研究发展计划项目 (2013AA063904).

Design of transient electromagnetic receiving system based on LabVIEW

YU Sheng-bao, SU Fa, ZHENG Jian-bo, ZHU Zhan-shan   

  1. College of Instrumentation and Electrical Engineering, Jilin University, Changchun 130026, China
  • Received:2015-06-12 Online:2016-09-20 Published:2016-09-20

摘要: 针对瞬变电磁仪器晚期信噪比低、抗干扰能力差的问题,介绍了一种基于LabVIEW控制USB4432采集卡的瞬变电磁仪器接收系统。为了便于使用,系统采用GPS同步;针对晚期信号弱、噪声大的问题,采用低噪声放大器搭建了双路差分前置放大器电路,并利用UAF42设计了四阶低通滤波器压制高频噪声;为了提高系统的稳定性和功能可扩展性,利用图形化语言G语言编写系统上位机程序。测试结果表明,该系统具有工作稳定、噪声水平低的优点,可用于瞬变电磁信号的采集。

关键词: 仪器仪表技术, 瞬变电磁, LabVIEW, 接收系统, 前置放大器

Abstract: To overcome the problems of low Signal to Noise Ratio (SNR) and poor anti- interference ability of the transient electromagnetic instrument, a transient electromagnetic receiving system based on LabVIEW and USB4432 acquisition card. For the convenience of application, the system adopts GPS synchronization. To solve the problem of weak SNR during later measurement, a double-channel differential preamplifier circuit is built, which uses low noise amplifier. A fourth-order low-pass filter is also designed using UAF42 to suppress high-frequency noise. To improve the stability and expansibility of the system, a PC control procedure is programmed by Graphical Programming Language. Testing results show that the proposed system can work stably and has high SNR. It can be used to collect transient electromagnetic signal.

Key words: technology of instrument and meter, transient electromagnetic, LabVIEW, receiving system, preamplifier

中图分类号: 

  • TH763
[1] 袁桂琴,熊盛青,孟庆敏,等.地球物理勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,85(11):1745-1805.
Yuan Gui-qin,Xiong Sheng-qing,Meng Qing-min,et al. Application research of geophysical prospecting techniques[J]. Acta Geologica Sinica,2011,85(11):1745-1805.
[2] 蔺俊杰. 瞬变电磁信号采集与处理技术研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学自动化测试与控制系,2013.
Lin Jun-jie. The research of transient electromagnetic signal acquisition and processing[D]. Harbin:Department of Automatic Test and Control,Harbin Institute of Technology, 2013.
[3] Liu Ling-gang,Li Jun-hui,Deng Lu-hua. Design of data acquisition system based on Labview[J].Advanced Materials Research,2012,569:808-813.
[4] 高晋占. 微弱信号检测[M]. 北京:清华大学出版社,2011:56-57.
[5] 张健,吴均. 差分放大器的噪声分析及低噪声运用考虑[J]. 四川师范大学学报:自然科学版,2004,27(1):81-84.
Zhang Jian,Wu Jun. Noise analysis of differentiator amplifier and consideration to application of low noise[J]. Journal of Sichuan Normal University (Natural Science),2004,27(1): 81-84.
[6] 嵇艳鞠,王远,徐江,等. 无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用[J]. 地球物理学报,2013,56(11):3640-3650.
Ji Yan-ju,Wang Yuan,Xu Jiang,et al. Development and application of the grounded long wire source airborne electromagnetic exploration system based on an unmanned airship[J].Chinese Journal of Geophysics,2013,56(11):3640-3650.
[7] 林君,符磊,王言章,等. 接地电性源空地瞬变电磁探测传感器的研制[J]. 吉林大学学报:工学版, 2014,44(3):888-894.
Lin Jun,Fu Lei,Wang Yan-zhang,et al. Development of sensor used for grounded electrical source air ground transient electromagnetic detection[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2014,44(3):888-894.
[8] 谭亚飞. TEM接收线圈的研制[D]. 长春:吉林大学电子科学与工程学院,2010.
Tan Ya-fei. Development of TEM receiver coil[D]. Changchun:College of Electronic Science and Engineering,Jilin University,2010.
[9] 李瀚荪. 电路分析基础[M]. 北京:高等教育出版社,2006:246-249.
[10] 蒋邦远. 实用近区磁源瞬变电磁法勘探[M]. 北京:地质出版社,1998:80-83.
[11] 于生宝,王忠,嵇艳鞠,等. GPS同步瞬变电磁探测系统设计[J]. 电子测量与仪器学报,2005,19(4):39-42.
Yu Sheng-bao,Wang Zhong,Ji Yan-ju,et al. Transient electromagnetic sounding system design based on the GPS synchronization[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument,2005,19(4):39-42.
[12] 杜娟,邱晓晖,赵阳,等. 基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统的设计[J]. 南京师范大学学报:工程技术版,2010,10(3):7-10.
Du Juan,Qiu Xiao-hui,Zhao Yang,et al. Data acquisition and signal processing system based on LabVIEW[J]. Journal of Nanjing Normal University (Engineering and Technology Edition),2010,10(3):7-10.
[13] 叶凯. 基于FPGA和LabVIEW的双通道示波器设计[J]. 西华大学学报:自然科学版,2012,31(5):22-24.
Ye Kai. Design of dual-channel oscilloscope based on FPGA and LabVIEW[J].Journal of Xihua University(Natural Science),2012,31(5):22-24.
[14] 王腾龙,于生宝,陈厚瑾. 海洋可控源甲板监控系统串行通信设计与实现[J]. 传感器与微系统,2013,32(8):67-70.
Wang Teng-long,Yu Sheng-bao,Chen Hou-jin. Design and realization of serial communication of marine controlled source deck monitoring and control system[J]. Transducer and Microsystem Technologies,2013,32(8):67-70.
[15] 马铭遥. 时间域航空电磁数据全波成像与处理技术研究[D]. 长春:吉林大学仪器科学与电气工程学院,2013.
Ma Ming-yao. Study on full-waveform imaging and processing of time-domain airborne electromagnetic data[D]. Changchun: College of Instrumentation and Electrical Engineering,Jilin University,2013.
[1] 仇艳凯, 李宝仁, 杨钢, 曹博, 刘真. 新型液压消声器吸收液压系统压力脉动的机理和特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1085-1091.
[2] 丁宁, 常玉春, 赵健博, 王超, 杨小天. 基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1298-1304.
[3] 吴疆, 徐壮, 刘丽佳, 嵇艳鞠, 李肃义. 基于环绕式血氧探头的睡眠呼吸暂停综合征检测装置原型设计与开发[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 640-644.
[4] 杨诚, 宋萍, 彭文家, 金昊龙, 潘志强. 基于混合总线的装甲车辆实车综合测试系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 186-198.
[5] 杨诚, 宋萍, 彭文家, 邓高寿, 刘雄军. 装甲车辆综合测试系统上位机平台设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1796-1803.
[6] 柏德恩, 全齐全, 李贺, 陈雅文, 邓宗全. 伺服加载的谐波减速器启动力矩测试系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1804-1810.
[7] 王天皓, 王忠福, 王雨蒙, 杨开宇, 高印寒, 马喜来. 基于混沌多项式展开法的线束串扰统计模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1568-1576.
[8] 陈赫, 杨智君, 吴昭春, 冯志刚, 赵科佳, 李抵非, 田地. 标准失真模拟分量视频信号源及其校准方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1159-1164.
[9] 刘晓为, 李海, 翁睿, 张海峰, 赵军. 应用静电力矩改善新型转子式陀螺的动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 850-854.
[10] 林君, 赵越, 蒋川东, 王应吉. 基于优化Block反演的地面磁共振测深新方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 530-539.
[11] 张飞, 单忠德, 任永新, 聂军刚, 刘丰. 缸盖缺陷检测系统线阵相机现场标定方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 540-545.
[12] 訚耀保, 原佳阳, 傅俊勇. 先导阀前腔串加阻尼孔的新型双级溢流阀特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 129-136.
[13] 林君, 杨宇, 胡雪岩, 王世隆. 基于感性负载的瞬变电磁发射波形控制技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1718-1724.
[14] 申茂冬, 程德福, 安战峰, 王一, 赵静. 五棱台式全张量磁梯度探头侧面倾角优化方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1732-1738.
[15] 闫光, 庄炜, 刘锋, 祝连庆. 具有增敏效果的光纤光栅应变传感器的预紧封装及传感特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1739-1745.
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[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华. 硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 577 -583 .
[4] 胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊. 尾板对重型载货汽车尾部流场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 595 -601 .
[5] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[6] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[7] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[8] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[9] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[10] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .