石油勘探开发中有时采用向油井充入直流电流并检测地表电位变化来探测地电阻率变化,用地电阻率的变化来指示注入油井的含电解质水的推进方向,也可以根据地电阻率来指示剩余油的分布。本课题所研制的装置包括恒流电源和地电位采集系统两部分。恒流电源用于向油井充入电流恒定的直流电流,地电位采集系统用于检测恒定电流在地表产生的电位。地电位采集系统要完成在强噪声背景下检测地电位信号的功能。这里采用基于扩频原理的伪随机码来调制注入油井的直流电流,在地电位采集系统中应用相关解扩算法压制噪声,提高检测精度。恒流电源以MSP430单片机为核心,编程实现参数可变模糊PID控制器,用于在负载变化时控制恒流电源输出恒定直流电流。本课题所设计的地电位采集系统的硬件电路主要包括信号的放大电路、滤波电路、A/D转换电路;软件主要完成了工作时序的控制、数字信号处理、相关解扩。恒流电源方面,设计了晶闸管整流电路、以MSP430单片机为核心的测控电路。软件完成了参数可变的模糊PID控制器,以此来控制晶闸管的触发角。最后在实验室的条件下对所设计装置的性能进行了验证,并对实验结果作了具体的分析。