Mơ-đun DAQ dùng ADAM 4012 có bộ lọc thơng thấp 4 Hz tích hợp ở lối vào với trở kháng vào 20 MΩ, các dải đo lập trình được từ 150 mV đến 10 V và độ phân giải 16 bit phù hợp lý tưởng với phép đo điện áp ở tần số thấp. Một mô-đun ADAM4012 được sử dụng để đo điện áp và mơ-đun cịn lại đo cường độ dòng điện thơng qua điện áp rơi trên điện trở Shunt chính xác R với điện trở là 0.82 Ω và dung sai 0.1%. Lối ra điện áp từ mô-đun ADAM 4024 được dùng để điều khiển module chuyển đổi tăng áp DC-DC SRAD20S200 / 12 (Beta-Dyne Inc.) giúp tăng điện áp trong phạm vi 0 - 10 volt lên đến 9 - 200 Vdc ở mức tối đa 100 mA, trong khi nguồn điện nằm trong phạm vi từ 9 đến 18 Vdc. Đầu ra của bộ nâng áp được kết nối với hai rơ-le để tạo xung điện áp hai chiều. Một rơ-le được sử dụng cho công tắc ON-OFF và một rơ-le khác để thay đổi hướng của dòng điện được điều khiển bởi lối ra số của mô-đun 4012 đo cường độ dòng điện. Trước khi tới các điện cực dòng, dòng điện phát được truyền qua hai rơ-le được chọn để đóng trong ma trận chuyển mạch.
Việc kết nối đa cực được thực hiện qua bộ chuyển mạch tự chế tạo dùng 3 mạch ma trận relay 4x8 (cho 24 điện cực). Các khối trên được kết nối với nhau và với máy tính qua mạng RS485 để có thể điều khiển thiết bị từ xa ở khoảng cách đến 1.2km. Nguồn nuôi dải rộng 9-18 Vdc được cung cấp từ ắc-quy hoặc điện lưới qua bộ chuyển đổi điện áp được phân tán đến các mô-đun qua bộ chuyển đối DC/DC cách ly điện. Việc bảo vệ và chống nhiễu của hệ thiết bị thông qua các mạch bảo vệ TVS (Transient Votage Suppression) và cách ly điện-quang giữa các phần đủ để bảo đảm sự hoạt động ổn định ở điều kiện thực địa. Cáp viễn thông 28 sợi, điện áp cực đại 300 V, rẻ tiền, dễ thay thế được dùng để kết nối ma trận chuyển mạch với các điện cực.
Khối chuyển mạch do phịng thí nghiệm tự chế tạo bao gồm ba mơ-đun ma trận 4 x 8 rơ-le giống hệt nhau nối nối tiếp để tạo thành một khối rơle 4 x 24, các rơ- le được điều khiển qua bộ đệm ULN2004, 74HC595 bởi vi điều khiển PIC18F2585 với phần mềm nhúng (firmware) điều khiển hoạt động theo chỉ dẫn từ máy tính qua cùng một bus hệ thống RS485 với các mơ-dun khác. Ở một thời điểm, chỉ có 4 rơ-le được bật theo cấu hình thiết lập bởi phần mềm, ví dụ như cấu hình Wenner, Slummbeger hay lưỡng cực, hoặc được sử dụng để kiểm tra điện trở tiếp xúc. Số lượng điện cực có thể mở rộng bằng cách thêm nhiều mô-đun chuyển mạch, tuy nhiên điều đó phụ thuộc vào thời gian khảo sát hoặc cáp đa lõi.
Các mô-đun được kết nối với máy tính công nghiệp PDX-057T - ICOP có mức tiêu thụ năng lượng thấp khoảng 5W thơng qua bus RS485 hoặc nối với máy tính ngồi (laptop) thơng qua bộ chuyển đổi RS232-485 ADAM 4520 hoặc bộ chuyển đổi USB-RS232. Nguồn nuôi cho thiết bị được cung cấp bởi một ắc quy chì 12 V- 45 Ah thông dụng với mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị vào khoảng 18 W ở chế độ chờ và tối đa 40 W ở chế độ vận hành. Toàn bộ các bộ phận điện tử được cố định bên trong một va ly thực địa như trên hình 3.2.
Bên trong thiết bị thử nghiệm Thiết bị và cable