技术领域
[0001] 本实用属于
电子通信领域，尤其涉及一种用于地电化学提取的数据采集电路。
背景技术
[0002] 地电化学提取方法属于深穿透地球化学方法的一种，主要应用于隐伏(盲)矿产的勘查。该方法以地下
岩石及地表松散层中的相关粒子(阴阳离子、离子团和带电性的络合物)动态平衡为
基础，在外加
电场的作用下，打破地下岩石中的粒子动态平衡，促使相关粒子向提取
电极中迁移，从而分析提取材料上的粒子含量,发现与矿化有关的金属粒子异常。在提取过程中，对准确记录电源输出端的瞬时工作
电压、工作
电流及对应的时间信息，尚未能实现，无法分析与地电提取效果之间的潜在关系，极大地阻碍了该方法的应用推广。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于解决上述
现有技术存在的
缺陷，提供一种用于地电化学提取的数据采集电路，能够准确记录直流稳压电源输出端的工作电压和工作电流及对应的时间信息，并且每十分钟记录一次，利于分析
输出电压、输出电流与地电化学提取效果之间的关系。
[0004] 本实用新型采用如下技术方案：
[0005] 一种用于地电化学提取的数据采集电路，包括
单片机最小系统1、按键电路7、输出端电压采集与处理电路8、输出端电流采集与处理电路9、升压模
块输出电压采集与处理电路10，单片机最小系统1包括单片机、仿真
接口电路2、LCD显示电路接线端3、高频晶振电路4、滤波电路5、电源电路6。
[0006] 所述的高频晶振电路4包括晶振X1，电容C1、电容C2、
短路帽 S1；晶振X1两端分别接在单片机的PH0-OSC_IN端口和PHI-OSC_OUT 端口，电容C1一端接在单片机PHO-OSC_IN端口，电容C2一端接在单片机PHI-OSC_OUT端口，短路帽S1一端接在单片机BOOTO端口，另一端与电容C1、电容C2相连并接地；
[0007] 滤波电路5包括电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9，电感L1，电源输入端分别与电容C3一端、电容 C4一端、电容C5一端、电容C6一端相连后，再分别接在单片机的 VLCD端口、VDD_1端口、VDD_2端口、VDD_3端口、VDD_4端口，电容C3、电容C4、电容C5、电容C6另一端相连并接地，电源输入端还与电容C7一端、电感L1一端相连，电感L1另一端与电容 C8一端、电容C9一端相连后，并与单片机VDDA端口连接，电容 C7另一端与电容C8另一端、电容C9另一端相连并接地；
[0008] 电源电路6包括
端子FU2、
电阻、电容、电感、端子U4，电源输入端与电容C18一端、电容C17一端、端子U4的VOUT端口相连，端子U4的VIN端口与电容C13一端、电容C14一端、电容C15 一端、电容C16一端和电阻R24一端、电容FC3、端子FU的VIN 接口、电感FL1一端相连，电阻R24另一端与端子U4的EN端口相连，电容C13另一端、电容C14另一端、电容C15另一端、电容C16 另一端、电容C17另一端、电容C18另一端相连并接地，电容FC3 另一端与端子PGND和AGND相连并接地，电感FL1另一端与端子 FU的SW接口、
二极管FD1正极、端子FU2的LX接口相连，二极管FD1负极与电阻FR1一端，端子FU2的OUT端口、电容FC4一端、电容FC5一端，5V电源相连，电容FC4另一端与电容FC5另一端相连并接地，电阻FR1另一端与电阻FR2一端、端子FU的FB端口相连，电阻FR2另一端接地，端子FU的VCC接口与电容FC6一端、电容FC7一端相连，电容FC6另一端与电阻FR3一端相连，电阻FR3另一端与电容FC7另一端相连并接地，端子FU的TST端口与端子FU2的EN端口和电阻RPOW一端相连，电阻RPOW另一端与单片机的PC6接口相连，端子FU2的GND端口接地；
[0009] 按键电路7包括按键KC2、按键KC3、按键KC4、按键KA5、按键KA6、按键KA7、电阻TR9、二极管G、
三极管、电阻TR7、二极管LC、二极管LF，按键KC2一端与单片机的PC2端口相连，按键KC3一端与单片机的PC3端口相连，按键KC4一端与单片机的 PC4端口相连，按键KA5一端与单片机PA5端口相连、按键KA6 一端与单片机PA6端口相连、按键KA7一端与单片机PA7相连，按键KC2另一端与按键KC3另一端、按键KC4另一端、按键KA5另一端、按键KA6另一端、按键KA7另一端、三极管发射极相连并接地，电阻TR9与三极管基极相连，电阻TR9另一端与单片机PC13 端口相连，三极管的集电极与二极管G负极相连，二极管G正极与电阻TR7一端相连，电阻TR7另一端与输入电源，二极管LC正极，二极管LF正极相连。
[0010] 进一步的技术方案是，还包括仿真接口电路2，仿真接口电路2 包括端子JTAG，端子JTAG的VCC端口与Vref端口均与电源输入端相连，端子JTAG的nTRST端口与单片机PB4/JnRST端口相连，端子 JTAG的TD1端口与单片机的PA15端口相连，端子JTAG的TMS端口与单片机的JTMS端口相连，端子JTAG的TCK端口与单片机的JTCK 端口相连，端子JTAG的nRESET端口与单片机的nRST端口，端子JTAG 的TDO端口与单片机的PB3/JTDO端口相连,端子JTAG的GND接地。
[0011] 进一步的技术方案是，还包括LCD显示电路接线端3，其VSS端口接地，VDD端口与输入端VLCD电容C30、电容C19、三极管Q1的发射极相连，电容C19另一端与电容C30相连并接地，三极管Q1的集电极与5V电源相连，三极管Q1的基极与电阻R34一端相连，电阻 R34另一端接单片机的BLK端口，端口VL和V-与可调变阻器R20相连，可调变阻器另一端接地，REG_S端口与单片机PB9端口相连，nW/R 端口与单片机PB8端口相连，ER/E端口与单片机PB7端口相连，D0 端口与单片机PB6端口相连，D1端口与单片机PC12端口相连，D3端口与单片机PC11端口相连，D4端口与单片机PC10端口相连，D5端口与单片机PC9端口相连，D6端口与单片机PC8端口相连，D7端口与单片机PC7端口相连，CS0/PSB端口与单片机LCSO端口相连，端口CSI端口与单片机LCSI端口相连，端口nREST取反后与电阻R41 一端相连，端口BLA端口与电阻R21一端相连，电阻R41另一端、电阻R21另一端相连并与电源输入端相连，端口BLK与三极管Q2集电极相连，三极管Q2发射极接地，三极管Q2基极与电阻R33相连，电阻R33与单片机的接口PC6相连。
[0012] 进一步的技术方案是，还包括SIP4端子，SIP4端子的NC端口和 GND端口相连并接地，SIP4端子的DAT端口与单片机的PC13接口相连，SIP4端子的VDD端口与电源输入端VCC相连。
[0013] 进一步的技术方案是，还包括输出端电压采集与处理电路8，包括比较器、电阻、电容，PE+输入端与电阻IR42一端相连，电阻IR42 另一端与电阻IR44一端、电容IC29一端，电阻IR42B一端，电容 IC26相连，电容IC29另一端接地，电阻IR42B另一端与电阻IR48 一端、比较器IU7A的3端口，电阻IR48另一端接地，PE-输入端与电阻IR43一端相连，电阻IR43另一端与电阻IR44另一端、电容 IC28一端、电容IC26另一端、电阻IR43B一端相连，电容IC28另一端接地，电阻IR43B另一端与比较器IU7A的2端口、电阻IR51 一端，电阻IR51另一端与比较器IU7A的1端口、二极管ID9正极、二极管ID10负极、电源输入端UMT相连，二极管ID9负极与电源输入端UA相连，二极管ID10正极接地；
[0014] 输出端电压采集与处理电路8的UMT端口与单片机PA0端口相连，将采集的输出电压
信号送到单片机A/D转换并进行处理；
[0015] 进一步的技术方案是，还包括输出端电流采集与处理电路9，包括电阻、二极管、比较器，比较器IU7B的5号输入接口与IFB端口相连，比较器IU7B的6号输入端口与7号接口、二极管ID13正极、二极管ID14负极、电阻IR39一端、输入电源端IMT相连，二极管 ID13负极与输入电源端UA相连，二极管ID14正极与电阻IR39另一端相连并接地；
[0016] 输出端电流采集与处理电路9的IMT端口与单片机PA1端口相连，将采集的电流信号送到单片机A/D转换并进行处理；
[0017] 进一步的技术方案是，还包括升压模块输出电压采集与处理电路 10，包括电阻、比较器，电源输入端UH与电阻IR36一端相连，电阻IR36另一端与电阻IR37一端、比较器IU6B的5端口相连，电阻 IR37的另一端接地，电源输入端UQT输入端与二极管ID11正极、二极管ID12的负极、比较器IU6B的7号端口、比较器IU6B的6号端口、电阻IR38的一端相连，电阻IR38一端接比较器IU6B的6号端口，电阻IR38另一端接地，二极管ID11负极与电源输入端UA相连，二极管ID12的正极接地；
[0018] 进一步的技术方案是，升压模块输出电压采集与处理电路10的 UQT端口与单片机PC1端口相连，将采集的输出电压送到单片机A/D 转换并进行处理。
[0019] 进一步的技术方案是，输出端控制电路11中，电容IC10另一端接地，电容IC10B另一端接地，电容IC10A另一端接地，三极管IT1 基极与电阻IR5B另一端、电阻IR7B一端相连，电阻IR7B另一端与三极管IT1B集电极相连，三极管ITIB的基极与电阻IR4B一端，电阻IR5C一端相连，三极管ITIB发射极与电阻IR5一端相连，电阻 IR5另一端与电阻IR5C相连并接地，电阻IR4B另一端接运放IU2B 输出接口、电阻IR4一端,电阻IR4另一端接电阻IR3一端，电容 IC3一端，
运算放大器IU2B一个输入端与电容IC3C一端、电阻IRIB 一端、电阻IRI相连，电阻IRI另一端接电源输入端US，电容IC3C 另一端与电阻IRIB另一端、电阻IRIC一端相连，电阻IRIC另一端接地；
[0020]
运算放大器IU2B另一输入端与电阻IR3另一端、电容IC3另一端，电阻IR2B一端相连，电阻IR2B另一端与电阻IR2一端、电阻 IR2C一端、三极管IT5集电极相连，电阻IR2另一端接地，电阻IR2C 另一端与运算放大器IU2A的1端、电阻IR49一端，电容IC2B一端，运算放大器IU2A的8端口与电源输入端UA，电容ICI一端相连，运算放大器IU2A的4端口接地，运放的2端口与电阻IR49另一端、电容IC2B另一端，电阻IR50一端相连，电阻IR50另一端接地，运算放大器IU2A的3端口与电阻IR7一端、电容IC2一端、电阻IR6 一端相连，电容IC2另一端与电阻IR7另一端相连并接地，电阻IR6 另一端与电阻IR8一端、接线端子的2号接口相连，接线端子的1 号接口与电感IL6一端相连，电感IL6另一端与熔断器IFI一端、二极管ID19负极相连，电阻IR8另一端与二极管ID19正极相连，熔断器IFI另一端接三极管ITI发射极；
[0021] 三极管IT5基极与电阻IR52一端、电阻IR41一端相连，三极管 IT5发射极与电阻IR52相连并接地，电阻IR41另一端接电源输入端SM、电阻IR33一端，电阻IR33另一端与电阻IR34一端、三极管IT6基极相连，三极管IT6集电极与电阻IR35一端相连，电阻 IR35另一端接输入电源端UA相连，三极管IT6发射极与电阻IR34 另一端相连并接地。
[0022] 进一步的技术方案是，所述的单片机型号为STM32L151RCT6。
[0023] 进一步的技术方案是，所述的单片机型号为STM32L151RCT6。
[0024] 本实用新型优点是自动采集与记录地电化学提取过程中，直流稳压电源输出端的工作电压、工作电流和对应的时间信息，每十分钟采集并记录一次，以便后期分析输出电压、输出电流与地电化学提取效果之间的关系。下一次地电提取过程开始前，可重复读取系统记录的相关数据；新的地电提取过程开始后，上一次记录的实验数据被自动
覆盖，并开始记录新的实验数据。
附图说明
[0025] 图1为本实用新型的单片机最小系统结构示意图；
[0026] 图2为仿真接口电路结构示意图；
[0027] 图3为单片机LCD显示电路结构示意图；
[0028] 图4为高频晶振电路结构示意图；
[0029] 图5为滤波电路结构示意图；
[0030] 图6为电源电路结构示意图；
[0031] 图7为单片机按键电路结构示意图；
[0032] 图8为的升压模块输出电压采集与处理部分电路结构示意图；
[0033] 图9为单片机最小系统电路图；
[0034] 图10为按键电路结构图；
[0035] 图11为地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路图。
[0036] 图中：1-单片机最小系统、2-仿真接口电路、3-单片机LCD显示电路、4-高频晶振电路、5-滤波电路、6-电源电路、7-按键电路、8- 输出端电压采集与处理电路、9-输出端电流采集与处理电路、10-升压模块输出电压采集与处理电路、11-地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路。
具体实施方式
[0037] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038] 如图1-10所示，本实用新型的用于地电化学提取的数据采集电路，包括单片机最小系统1、按键电路7、输出端电压采集与处理电路8、输出端电流采集与处理电路9、升压模块输出电压采集与处理电路10，单片机最小系统1包括单片机、仿真接口电路2、LCD显示电路接线端3、高频晶振电路4、滤波电路5、电源电路6。
[0039] 其中，仿真接口电路2，仿真接口电路2包括端子JTAG，端子JTAG 的VCC端口与Vref端口均与电源输入端相连，端子JTAG的nTRST端口与单片机PB4/JnRST端口相连，端子JTAG的TD1端口与单片机的 PA15端口相连，端子JTAG的TMS端口与单片机的JTMS端口相连，端子JTAG的TCK端口与单片机的JTCK端口相连，端子JTAG的nRESET 端口与单片机的nRST端口，端子JTAG的TDO端口与单片机的 PB3/JTDO端口相连,端子JTAG的GND接地。
[0040] 其作用是可以实现在线编程，即下载程序到单片机，便于系统调试及后期
软件升级。
[0041] 其中，LCD显示电路接线端3，其VSS端口接地，VDD端口与输入端VLCD电容C30一端、电容C19一端、三极管Q1的发射极相连，电容C19另一端与电容C30相连并接地，三极管Q1的集电极与5V电源相连，三极管Q1的基极与电阻R34一端相连，电阻R34另一端接单片机的BLK端口，端口VL和V-与可调变阻器R20相连，可调变阻器另一端接地，REG_S端口与单片机PB9端口相连，nW/R端口与单片机 PB8端口相连，ER/E端口与单片机PB7端口相连(ER/E端口即附图中E(R/E)端口)，D0端口与单片机PB6端口相连，D1端口与单片机 PC12端口相连，D3端口与单片机PC11端口相连，D4端口与单片机 PC10端口相连，D5端口与单片机PC9端口相连，D6端口与单片机PC8 端口相连，D7端口与单片机PC7端口相连，CS0/PSB端口与单片机 LCSO端口相连，端口CSI端口与单片机LCSI端口相连，端口nREST 取反后与电阻R41一端相连，端口BLA端口与电阻R21一端相连，电阻R41另一端、电阻R21另一端相连并与电源输入端相连，端口BLK 与三极管Q2集电极相连，三极管Q2发射极接地，三极管Q2基极与电阻R33相连，电阻R33与单片机的接口PC6相连。
[0042] 此电路为连接12864
液晶显示器接口电路，用以显示系统工作界面，可显示读取直流稳压电源输出端工作电压、工作电流及时间信息等。所述的高频晶振电路4包括晶振X1，电容C1、电容C2、短路帽 S1；晶振X1两端分别接在单片机的PH0-OSC_IN端口和PHI-OSC_OUT 端口，电容C1一端接在单片机PHO-OSC_IN端口，电容C2一端接在单片机PHI-OSC_OUT端口，短路帽S1一端接在单片机BOOTO端口，另一端与电容C1另一端、电容C2另一端相连并接地。
[0043] 高频晶振电路4是单片机时钟电路，给单片机提供8MHz时钟源。
[0044] 滤波电路5包括电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9，电感L1，电源输入端分别与电容C3一端、电容 C4一端、电容C5一端、电容C6一端相连后，再分别接在单片机的 VLCD端口、VDD_1端口、VDD_2端口、VDD_3端口、VDD_4端口，电容C3另一端与电容C4另一端、电容C5另一端、电容C6另一端相连并接地，电源输入端还与电容C7一端、电感L1一端相连，电感L1另一端与电容C8一端、电容C9一端相连后，并与单片机 VDDA端口连接，电容C7另一端与电容C8另一端、电容C9另一端相连并接地。
[0045] 滤波电路5是去耦滤波电路，滤除输入到单片机3.3V直流信号中的高频噪声。
[0046] 电源电路6包括端子FU2、电阻、电容、电感、端子U4，电源输入端与电容C18一端、电容C17一端、端子U4的VOUT端口相连，端子U4的VIN端口与电容C13一端、电容C14一端、电容C15 一端、电容C16一端和电阻R24一端、电容FC3一端、端子FU的 VIN接口、电感FL1一端相连，电阻R24另一端与端子U4的EN端口相连，电容C13另一端、电容C14另一端、电容C15另一端、电容C16另一端、电容C17另一端、电容C18另一端相连并接地，电容FC3另一端与端子PGND和AGND相连并接地，电感FL1另一端与端子FU的SW接口、二极管FD1正极、端子FU2的LX接口相连，二极管FD1负极与电阻FR1一端，端子FU2的OUT端口、电容FC4一端、电容FC5一端，5V电源相连，电容FC4另一端与电容 FC5另一端相连并接地，电阻FR1另一端与电阻FR2一端、端子FU 的FB端口相连，电阻FR2另一端接地，端子FU的VCC接口与电容FC6一端、电容FC7一端相连，电容FC6另一端与电阻FR3一端相连，电阻FR3另一端与电容FC7另一端相连并接地，端子FU的 TST端口与端子FU2的EN端口和电阻RPOW一端相连，电阻RPOW 另一端与单片机的PC6接口相连，端子FU2的GND端口接地。
[0047] 电源电路6输出3.3V电压给STM32单片机，实现给单片机供电，提供5V电压给运算放大器电路和LCD12864液晶显示器电路，实现给运算放大器电路和LCD12864液晶显示器供电。
[0048] 按键电路7包括按键KC2、按键KC3、按键KC4、按键KA5、按键KA6、按键KA7、电阻TR9、二极管G、三极管、电阻TR7、二极管LC、二极管LF，按键KC2一端与单片机的PC2端口相连，按键KC3一端与单片机的PC3端口相连，按键KC4一端与单片机的 PC4端口相连，按键KA5一端与单片机PA5端口相连、按键KA6 一端与单片机PA6端口相连、按键KA7一端与单片机PA7相连，按键KC2另一端与按键KC3另一端、按键KC4另一端、按键KA5另一端、按键KA6另一端、按键KA7另一端、三极管发射极相连并接地，电阻TR9与三极管基极相连，电阻TR9另一端与单片机PC13 端口相连，三极管的集电极与二极管G负极相连，二极管G正极与电阻TR7一端相连，电阻TR7另一端与输入电源，二极管LC正极，二极管LF正极相连。
[0049] 按键电路7的作用是设置系统工作模式，系统输出电压档位及系统工作时间等；按键KC2：SET键，设置输出电压和工作时间；按键KC3：MODE键，切换系统工作模式；按键KC4：UP键，选择输出电压档位和工作时间；按键KC5：DOWN键，选择输出电压档位和工作时间；按键KC6：STOP键，电压输出停止；按键KC7：RUN 键，电压输出开始。
[0050] 本实用新型自动采集与记录地电化学提取过程中，直流稳压电源输出端的工作电压、工作电流和对应的时间信息，每十分钟采集并记录一次，以便后期分析输出电压、输出电流与地电化学提取效果之间的关系。
[0051] 输出端电压采集与处理电路8，包括比较器、电阻、电容，PE+ 输入端与电阻IR42一端相连，电阻IR42另一端与电阻IR44一端、电容IC29一端，电阻IR42B一端，电容IC26相连，电容IC29另一端接地，电阻IR42B另一端与电阻IR48一端、比较器IU7A的3端口，电阻IR48另一端接地，PE-输入端与电阻IR43一端相连，电阻 IR43另一端与电阻IR44另一端、电容IC28一端、电容IC26另一端、电阻IR43B一端相连，电容IC28另一端接地，电阻IR43B另一端与比较器IU7A的2端口、电阻IR51一端，电阻IR51另一端与比较器IU7A的1端口、二极管ID9正极、二极管ID10负极、电源输入端UMT相连，二极管ID9负极与电源输入端UA相连，二极管ID10 正极接地；
[0052] 输出端电压采集与处理电路8的UMT端口与单片机PA0端口相连，将采集的输出电压信号送到单片机A/D转换并进行处理；
[0053] 输出端电流采集与处理电路9，包括电阻、二极管、比较器，比较器IU7B的5号输入接口与IFB端口相连，比较器IU7B的6号输入端口与7号接口、二极管ID13正极、二极管ID14负极、电阻IR39 一端、输入电源端IMT相连，二极管ID13负极与输入电源端UA相连，二极管ID14正极与电阻IR39另一端相连并接地；
[0054] 输出端电流采集与处理电路9的IMT端口与单片机PA1端口相连，将采集的电流信号送到单片机A/D转换并进行处理；
[0055] 还包括升压模块输出电压采集与处理电路10，包括电阻、比较器，电源输入端UH与电阻IR36一端相连，电阻IR36另一端与电阻 IR37一端、比较器IU6B的5端口相连，电阻IR37的另一端接地，电源输入端UQT输入端与二极管ID11正极、二极管ID12的负极、比较器IU6B的7号端口、比较器IU6B的6号端口、电阻IR38的一端相连，电阻IR38一端接比较器IU6B的6号端口，电阻IR38另一端接地，二极管ID11负极与电源输入端UA相连，二极管ID12的正极接地；
[0056] 升压模块输出电压采集与处理电路10的UQT端口与单片机PC1 端口相连，将采集的输出电压送到单片机A/D转换并进行处理。
[0057] 输出端控制电路11中，电容IC10另一端接地，电容IC10B另一端接地，电容IC10A另一端接地，三极管IT1基极与电阻IR5B另一端、电阻IR7B一端相连，电阻IR7B另一端与三极管IT1B集电极相连，三极管ITIB的基极与电阻IR4B一端，电阻IR5C一端相连，三极管ITIB发射极与电阻IR5一端相连，电阻IR5另一端与电阻IR5C 相连并接地，电阻IR4B另一端接运放IU2B输出接口、电阻IR4一端,电阻IR4另一端接电阻IR3一端，电容IC3一端，运算放大器 IU2B一个输入端与电容IC3C一端、电阻IRIB一端、电阻IRI相连，电阻IRI另一端接电源输入端US，电容IC3C另一端与电阻IRIB另一端、电阻IRIC一端相连，电阻IRIC另一端接地；
[0058] 运算放大器IU2B另一输入端与电阻IR3另一端、电容IC3另一端，电阻IR2B一端相连，电阻IR2B另一端与电阻IR2一端、电阻 IR2C一端、三极管IT5集电极相连，电阻IR2另一端接地，电阻IR2C 另一端与运算放大器IU2A的1端、电阻IR49一端，电容IC2B一端，运算放大器IU2A的8端口与电源输入端UA，电容ICI一端相连，运算放大器IU2A的4端口接地，运放的2端口与电阻IR49另一端、电容IC2B另一端，电阻IR50一端相连，电阻IR50另一端接地，运算放大器IU2A的3端口与电阻IR7一端、电容IC2一端、电阻IR6 一端相连，电容IC2另一端与电阻IR7另一端相连并接地，电阻IR6 另一端与电阻IR8一端、接线端子的2号接口相连，接线端子的1 号接口与电感IL6一端相连，电感IL6另一端与熔断器IFI一端、二极管ID19负极相连，电阻IR8另一端与二极管ID19正极相连，熔断器IFI另一端接三极管ITI发射极；
[0059] 三极管IT5基极与电阻IR52一端、电阻IR41一端相连，三极管 IT5发射极与电阻IR52相连并接地，电阻IR41另一端接电源输入端SM、电阻IR33一端，电阻IR33另一端与电阻IR34一端、三极管IT6基极相连，三极管IT6集电极与电阻IR35一端相连，电阻 IR35另一端接输入电源端UA相连，三极管IT6发射极与电阻IR34 另一端相连并接地。
[0060] 进一步的技术方案是，所述的单片机型号为STM32L151RCT6。
[0061] 本数据采集电路工作原理：
[0062] 本
发明利用地电化学提取的数据采集与记录电路，进行数据的采集与记录，包括以下步骤：
[0063] 步骤一、用于地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路 11的电源输出端PE+、PE-通过
导线与两根
碳棒相连接，将碳棒埋入地下
吸附金属离子，通电测试，用于地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路3的电源输出端PE+、PE-与输出端电压采集电路5 中的高速低噪精密运算放大器IU7A的差分输入端相连接，其中，PE+ 与IR42连接，PE-与IR43连接，将用于地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路3的电压输出送入输出端电压采集电路5中的高速低噪精密运算放大器IU7A，设定高速低噪精密运算放大器IU7A的放大倍数为1/12，并将高速低噪精密运算放大器IU7A的输出送入用于用于地电化学提取的数据采集电路的单片机的A/D转换器内；
[0064] 步骤二、如图11，再将用于地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路11的PE-与IR8电阻相连接，
采样电阻的另一端接地，设置采样电阻的阻值为1Ω，用于地电化学提取的数据采集电路的输出端控制电路11采样电压经过IU2A高速低噪精密运算放大器放大处理高速低噪精密运算放大器放大处理后，将该运放的输出IFB 与输出端电流采集与处理电路6中的高速低噪精密运算放大器IU7B 的同相输入端(IU7B的5号端子)相连接，设定高速低噪精密运算放大器IU7B放大倍数为1/3，并将高速低噪精密运算放大器B的输出送入步骤一中的用于用于地电化学提取的数据采集电路的单片机的A/D转换器；
[0065] 步骤三、用于用于地电化学提取的数据采集电路的单片机每10 分钟对步骤一和步骤二中的输出端电压采集电路5中的高速低噪精密运算放大器A和输出端电流采集与处理电路6中的高速低噪精密运算放大器IU7B采集一次数据，并保存至用于用于地电化学提取的数据采集电路的单片机自带的EEPROM数据
存储器；
[0066] 步骤四、完成步骤三操作后，在步骤三中的用于用于地电化学提取的数据采集电路的单片机连接的控制面板上操作，并于与步骤三中的单片机连接的控制面板的LCD显示屏上读取数据；
[0067] 步骤五、利用步骤四中的数据分析地电化学提取的实验效果。
[0068] 系统仿真测试
[0069] 按照步骤1-步骤4，将用于地电化学提取的多档位直流稳压电源电路的输出端，通过导线与两根碳棒电源连接，并将碳棒埋入采集区域地下约30厘米深处。启动电源
开关，通过按键设置好输出电压档位(9V-30V)和采集时间周期；然后按压RUN键，系统进入金属离子吸附和数据采集工作状态，每10分钟自动采集并记录一次直流稳压电源输出端的工作电压、工作电流和对应的时间信息。系统工作到设置的采集时间后，自动停止工作，直流稳压电源输出停止，数据采集工作也随之停止。之后进入步骤5，将该数据采集仪取回，在实验室通过按键操作，人工读取并记录数据采集过程中直流稳压电源输出端的工作电压、工作电流和对应的时间信息，分析地电化学提取的实验效果。经测试比对，读取的采集数据完整，时间信息准确，仪器记录的工作电压、工作电流数据与实际工作电压、工作电流数据一致。
[0070] 本发明的优势是，可在下次地电化学提取实验前提取上一次的实验数据。单片机的数据会被覆盖，下次地电化学提取实验数据记录开始进行后，上一次地电化学提取的实验数据会清零。
[0071] 系统每十分钟采集并记录一次直流稳压电源输出端(地电化学提取的多档位直流稳压电源电路的输出端电压采集与处理电路)的工作电压、工作电流和对应的时间信息，采集记录的实验数据与输出端实际电压值、电流值一致；数据采集与记录过程可持续48小时以上；系统按设定的工作时间自动采集并记录实验数据；数据采集过程结束后，可通过按键操作查看实验数据，以便后期分析输出电压、输出电流与地电化学提取效果之间的关系。可在下次地电化学提取实验前重复提取上一次的实验数据；下次地电化学提取实验数据记录开始进行后，上一次地电化学提取的实验数据会被自动覆盖。
[0072] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：
其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
