宽带岩矿石标本频谱激电测试仪采集系统研制

作者：王飞飞; 陈儒军^*; 李生杰; 申瑞杰; 殷昊; 刘峰海; 彭鑫

来源：物探与化探, 2022, 46(06): 1454-1462.

• 采集系统
• 频谱激电法
• 高采样率
• 低噪音
• 高精度

采集系统对于岩矿石标本频谱激电测试仪来说至关重要，其性能好坏直接决定了仪器的精度、功耗、采样率、信噪比等，因此，设计出高输入阻抗、高采样率、高精度、低噪音、低功耗的采集系统是整个仪器研制的重点和难点。本文依据四极法测量原理，针对宽频带岩矿石标本频谱激电测试，设计出一款集成了4个采集通道的采集系统。采集系统采用24位ADC芯片AD7760实现A/D转换，采用AD9837芯片产生正弦波形，实现仪器自检，使用型号为XC6SLX25的FPGA芯片实现对采集系统的控制。系统测试结果表明，本采集系统的输入阻抗大于1 TΩ,实现了0.4%的测量精度，最高2.5 MHz的采样速率，1 Hz～200 kHz的仪器带宽，各采样通道短路噪声均低于1 mV,支持1/5/25/125倍可调增益，信号源支持恒压恒流模式切换，恒压有1 mV、10 mV、100 mV、1 V、10 V共5档可选，恒流有1μA、10μA、100μA、1 mA、10 mA共5档可选。本研究开发的硬件系统可以满足岩矿石标本宽频带频谱激电测试需要。

• 单位
  中南大学; 物理学院; 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室