專利名稱：一種高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻度電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)刻度電路，具體地說，涉及一種高頻電磁波測(cè)井 儀器的內(nèi)刻度電路。
背景技術(shù)：
高頻電磁波測(cè)井儀需要在儀器中設(shè)計(jì)內(nèi)刻度電路，用于檢查儀器的信號(hào) 接收與測(cè)量電路工作是否正?！，F(xiàn)有儀器的內(nèi)刻度電路均設(shè)計(jì)在信號(hào)中頻調(diào) 理之后，進(jìn)入測(cè)量電路之前，且采用了固定相差方波的方式，這樣的設(shè)計(jì)雖 然易于實(shí)現(xiàn)，但是刻度點(diǎn)設(shè)置較少，僅適用于刻度相位測(cè)量電路，更繞開了 對(duì)高頻接收與調(diào)理部分的刻度檢查。因此當(dāng)我們需要內(nèi)刻度檢查，尤其是當(dāng) 檢查高精度測(cè)量相位差與幅度比的高頻電磁波儀器時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)刻度電 路就無法實(shí)現(xiàn)上述目的。
如圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)的刻度信號(hào)通道電路。其刻度信號(hào)經(jīng)過與本振信 號(hào)的混頻，輸出中頻信號(hào)，與經(jīng)過通道電路的接收信號(hào)一起力口到選通電路， 選通電路決定刻度信號(hào)端后，刻度中頻信號(hào)進(jìn)入測(cè)量電路，進(jìn)行刻度信號(hào)的 相關(guān)測(cè)量和檢驗(yàn)。由圖3可見，該通道電路中，刻度信號(hào)不經(jīng)過通道電^各，直 接經(jīng)混頻后加到測(cè)量電路前端，其測(cè)量結(jié)果不能反映出通道電路的工作情況， 即現(xiàn)有技術(shù)的刻度信號(hào)通道電路不能檢測(cè)通道電路的工作情況。
由于上述的內(nèi)容，現(xiàn)有技術(shù)出于設(shè)計(jì)上的難度，只將內(nèi)刻度電路設(shè)計(jì)在 中頻電路上，且采用簡(jiǎn)單的固定方波方式，以配合后續(xù)的數(shù)字鑒相設(shè)計(jì)。這 樣的設(shè)計(jì)無法滿足上述的幅度比和相位差同時(shí)測(cè)量的儀器的設(shè)計(jì)需要，因?yàn)?后者通常不會(huì)采用筒單的數(shù)字鑒相電路設(shè)計(jì)，且對(duì)于高頻信號(hào)接收電路的設(shè) 計(jì)要求更嚴(yán)格?？偠灾?，現(xiàn)有技術(shù)采用簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生固定相位差， 且不可調(diào)整幅度比的兩路刻度信號(hào)。
所以，本領(lǐng)域技術(shù)人員希望的內(nèi)刻度電路是可以檢查包括高頻信號(hào)接收
3與處理部分在內(nèi)的全部信號(hào)處理與測(cè)量電路，而這便成為現(xiàn)有技術(shù)中亟待解 決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻 度電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有一種合適的內(nèi)刻度電路檢查包括高頻信號(hào)接 收與處理部分在內(nèi)的全部信號(hào)處理與測(cè)量等問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種高頻電磁波測(cè)井儀器的 內(nèi)刻度電路，其中，所述內(nèi)刻度電路的一端分別與控制模塊和測(cè)量模塊相連，
另 一 端分別與兩個(gè)通道電路相連；所述內(nèi)刻度電路由現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 FPGA、兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、接口電路以及時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路組成；
其中，所述接口電路一端分別與所述控制才莫塊和測(cè)量模塊相連，另一端 與所述FPGA相連，接收該控制模塊的下行命令以及傳輸FPGA對(duì)該測(cè)量模 塊的控制信號(hào)；所述FPGA與所述兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路相連，所述兩路數(shù)模轉(zhuǎn) 換電路相連分別與對(duì)應(yīng)的所述通道電路相連，所述時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路與所述 FPGA相連接，兩個(gè)所述通道電路均與所述接口電路相連，所述FPGA根據(jù) 時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路的時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)所述控制模塊的下行命令解析并執(zhí)行響應(yīng) 操作，產(chǎn)生不同的頻率相位以及幅度控制信號(hào)到所述兩路數(shù)才莫轉(zhuǎn)換電路，所 述兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路分別產(chǎn)生兩路不同的刻度信號(hào)；所述兩路不同的刻度信 號(hào)都經(jīng)過相應(yīng)的所述通道電路通過所述接口電路送到所述測(cè)量模塊。
本實(shí)用新型所述的內(nèi)刻度電路，其中，所述控制模塊為中央處理單元。 其中，所述測(cè)量才莫塊為數(shù)字信號(hào)處理單元。
其中，所述通道電路分別由選通模塊、衰減模塊、混頻模塊和濾波模塊 依次連接組成。
其中，所述兩路不同的刻度信號(hào)都經(jīng)過相應(yīng)的所述通道電路通過所述4妄 口電路送到所述測(cè)量才莫塊，進(jìn)一步為所述兩路不同的刻度信號(hào)都在相應(yīng)的通 道電路中經(jīng)過所述FPGA產(chǎn)生通道選通及使能信號(hào)對(duì)所述通道電路開關(guān)進(jìn)行 控制，并通過該通道電路中的選通模塊、衰減模塊、混頻模塊、濾波模塊調(diào) 理后通過接口電路發(fā)送到測(cè)量模塊。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于可以滿足高頻電磁波測(cè)井儀內(nèi)刻度電路設(shè) 計(jì)的更高要求，可以在測(cè)量范圍內(nèi)選擇任意的相位差和幅度比刻度點(diǎn)(兩者 還可以相互組合)，更可以完成信號(hào)接收到測(cè)量的整個(gè)電路的刻度，真正實(shí) 現(xiàn)內(nèi)刻度電路的功能。


圖1是本實(shí)用新型所述的高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻度電路的結(jié)構(gòu)原理
框圖2是圖1所述的內(nèi)刻度電路產(chǎn)生的兩路刻度信號(hào)加到通道電路上的整 體結(jié)構(gòu)框圖3是現(xiàn)有技術(shù)的刻度信號(hào)通道電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了 一種高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻度電路，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中沒有一種合適的內(nèi)刻度電路沖全查包括高頻信號(hào)接收與處理部分在內(nèi)的 全部信號(hào)處理與測(cè)量等問題。以下對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為 對(duì)本實(shí)用新型的限定。
如圖1所示，虛線框內(nèi)為本實(shí)用新型的高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻度電 路。該內(nèi)刻度電路的核心部分是由FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)內(nèi)部的邏輯 設(shè)計(jì)電路和外部的兩路數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路組成的雙路同步直接數(shù)字頻率 合成電路。
其中，內(nèi)刻度電路的一端分別與控制模塊即CPU (中央處理單元)板和 測(cè)量模塊即DSP (數(shù)字信號(hào)處理，Digital Signal Processing)處理板相連，另 一端分別與兩路信號(hào)通道(第一通道和第二通道)相連；該內(nèi)刻度電路由現(xiàn) 場(chǎng)可編程門陣列電路、兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、接口電路以及時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路 組成；
其中，接口電路一端分別與控制模塊和測(cè)量模塊相連，另一端與現(xiàn)場(chǎng)可 編程門陣列(FPGA)相連接；兩路數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路分別與對(duì)應(yīng)的通道 電路(第一通道或第二通道)相連，兩個(gè)通道電路均與接口電路相連，時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路與現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列相連接。
這里通過接口電路接收控制模塊的下行命令以及傳輸FPGA對(duì)測(cè)量模塊 的控制信號(hào)；FPGA根據(jù)時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路的時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)控制模塊的下行 命令解析并執(zhí)行響應(yīng)操作，產(chǎn)生不同的頻率相位以及幅度控制信號(hào)到兩路 D/A轉(zhuǎn)換電路，可分別產(chǎn)生兩路不同的刻度信號(hào)；兩路信號(hào)在相應(yīng)的通道電 路中都經(jīng)過FPGA產(chǎn)生通道選通及使能信號(hào)去控制相應(yīng)通道電路的開關(guān)，并 進(jìn)行衰減、混頻、濾波和放大調(diào)理電路后通過接口電路送到外部的測(cè)量才莫塊 上。
此后，刻度信號(hào)經(jīng)過高信噪比衰減電路后直接從信號(hào)高頻接收端接入， 通過開關(guān)切換刻度信號(hào)和傳感器信號(hào)，這樣的設(shè)計(jì)可以使內(nèi)刻度檢查覆蓋從 高頻信號(hào)接收到測(cè)量電路整個(gè)信號(hào)處理電路；而現(xiàn)有技術(shù)刻度信號(hào)由測(cè)量電 路前端接入，無法檢查高頻信號(hào)調(diào)理部分的電路性能。
如圖2所示，這是由圖1中產(chǎn)生的兩路刻度信號(hào)加到通道電路上的整體 框圖。這里的通道電路分別由選通模塊、衰減模塊、混頻模塊和濾波模塊依 次連接組成?？潭刃盘?hào)加在通道電路(A或B)前端，當(dāng)選通刻度信號(hào)所接 入的輸入端時(shí)，刻度信號(hào)通過衰減和混頻電路輸出中頻信號(hào)，該中頻信號(hào)濾 波后進(jìn)入測(cè)量電路，進(jìn)行刻度信號(hào)的相關(guān)測(cè)量和檢查。由于刻度信號(hào)加到通 道電路的前段，因此通過對(duì)刻度信號(hào)的測(cè)量可以反映出整個(gè)通道的工作情況， 即可檢查通道電路的工作情況。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的效果在于
1、 采用模塊化高精度信號(hào)發(fā)生器以及FPGA直接數(shù)字頻率合成技術(shù)，通 過正弦表控制產(chǎn)生測(cè)量范圍內(nèi)可任意改變相位差和幅度比的兩路刻度信號(hào)；
2、 刻度信號(hào)經(jīng)過高信噪比衰減電路后直接從信號(hào)高頻接收端接入，通過 開關(guān)切換刻度信號(hào)和傳感器信號(hào)，這樣的設(shè)計(jì)可以使刻度檢查覆蓋從高頻信 號(hào)接收到測(cè)量電路整個(gè)信號(hào)處理的電路。
當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及 其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型做出各種相應(yīng)的 改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻度電路，其特征在于，所述內(nèi)刻度電路的一端分別與控制模塊和測(cè)量模塊相連，另一端分別與兩個(gè)通道電路相連；所述內(nèi)刻度電路由現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA、兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、接口電路以及時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路組成；其中，所述接口電路一端分別與所述控制模塊和測(cè)量模塊相連，另一端與所述FPGA相連，接收該控制模塊的下行命令以及傳輸FPGA對(duì)該測(cè)量模塊的控制信號(hào)；所述FPGA與所述兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路相連，所述兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路相連分別與對(duì)應(yīng)的所述通道電路相連，所述時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路與所述FPGA相連接，兩個(gè)所述通道電路均與所述接口電路相連，所述FPGA根據(jù)時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路的時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)所述控制模塊的下行命令解析并執(zhí)行響應(yīng)操作，產(chǎn)生不同的頻率相位以及幅度控制信號(hào)到所述兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，所述兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路分別產(chǎn)生兩路不同的刻度信號(hào)；所述兩路不同的刻度信號(hào)都經(jīng)過相應(yīng)的所述通道電路通過所述接口電路送到所述測(cè)量模塊。
2、 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)刻度電路，其特征在于，所述控制模塊為中央 處理單元。
3、 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)刻度電路，其特征在于，所述測(cè)量模塊為數(shù)字 信號(hào)處理單元。
4、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)刻度電路，其特征在于，所述通道電路分別由 選通模塊、衰減模塊、混頻模塊和濾波模塊依次連接組成。
5、 如權(quán)利要求4所述的內(nèi)刻度電路，其特征在于，所述兩路不同的刻度 信號(hào)都經(jīng)過相應(yīng)的所述通道電路通過所述接口電路送到所述測(cè)量才莫塊，進(jìn)一 步為所述兩路不同的刻度信號(hào)都在相應(yīng)的通道電路中經(jīng)過所述FPGA產(chǎn)生通 道選通及使能信號(hào)對(duì)所述通道電路開關(guān)進(jìn)行控制，并通過該通道電路中的選 通模塊、衰減模塊、混頻模塊、濾波才莫塊調(diào)理后通過接口電路發(fā)送到測(cè)量模 塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高頻電磁波測(cè)井儀器的內(nèi)刻度電路，該內(nèi)刻度電路的一端分別與控制模塊和測(cè)量模塊相連，另一端分別與兩個(gè)通道電路相連；該內(nèi)刻度電路由FPGA、兩路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、接口電路以及時(shí)鐘發(fā)生邏輯電路組成，本實(shí)用新型可以滿足高頻電磁波測(cè)井儀內(nèi)刻度電路設(shè)計(jì)的更高要求，可以在測(cè)量范圍內(nèi)選擇任意的相位差和幅度比刻度點(diǎn)，更可以完成信號(hào)接收到測(cè)量的整個(gè)電路的刻度，真正實(shí)現(xiàn)內(nèi)刻度電路的功能。
文檔編號(hào)E21B49/00GK201246160SQ200820108549
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者雷 張, 李焱駿, 馬明學(xué) 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;中海油田服務(wù)股份有限公司