一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油鉆井工程領(lǐng)域，特別涉及一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在我國(guó)石油鉆井行業(yè)中普遍使用磁通門傳感器作為井下測(cè)量裝置的重要傳感器。一般采用3個(gè)單軸磁通門傳感器來測(cè)量地磁信號(hào)，由于單軸磁通門傳感器的輸出是比較復(fù)雜的交流載波信號(hào)，需要搭建3路復(fù)雜繁瑣的磁通門傳感器信號(hào)處理電路，包括:信號(hào)放大電路、信號(hào)整流電路、信號(hào)整形電路、低通濾波電路、積分電路等，需要用到的器件較多，造成電路功耗大、成本高、電路復(fù)雜，容易出現(xiàn)失效問題。而磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊只有一個(gè)大封裝芯片大小，體積小，不需要搭建復(fù)雜電路，本身功耗遠(yuǎn)小于搭建的復(fù)雜3路磁通門傳感器信號(hào)處理電路，可靠性高，整體性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于搭建的復(fù)雜3路磁通門傳感器信號(hào)處理電路。
[0003]為了解決使用復(fù)雜的3路磁通門傳感器信號(hào)處理電路成本高、電路功耗大、和容易出現(xiàn)失效問題，選用I塊磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊，可以避免上訴問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊。可有效地提高井下測(cè)量裝置的精度，增強(qiáng)抗干擾能力，增加儀器的可靠性，大幅度節(jié)約產(chǎn)品成本，使所在的井下測(cè)量裝置更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊，包括激勵(lì)電源電路、3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路、偏置電壓源部分和溫度傳感器部分，激勵(lì)電源電路包括振蕩頻率發(fā)生器、振蕩頻率調(diào)節(jié)電路、分頻電路和擴(kuò)流電路；3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路部分包括選頻放大電路、相敏檢波電路、積分環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)；偏置電壓源部分包括偏置電壓產(chǎn)生器和偏置電壓調(diào)節(jié)電路；溫度傳感器部分包括溫度傳感器芯片及外圍配置電路；所述的振蕩頻率發(fā)生器輸出一定頻率的脈沖信號(hào)，再經(jīng)過分頻電路和擴(kuò)流電路后，給激勵(lì)變壓器提供供電脈沖信號(hào)；所述的選頻放大電路將磁通門傳感器的輸出信號(hào)從多種頻率的輸入信號(hào)中選取出來，進(jìn)行放大處理，然后送到相敏檢波電路，對(duì)放大信號(hào)進(jìn)行半波整流，鑒別信號(hào)的相位和頻率，經(jīng)濾波后輸出低頻解調(diào)信號(hào)，再經(jīng)過積分環(huán)節(jié)、反饋環(huán)節(jié)，最終輸出直流電壓值，實(shí)現(xiàn)磁通門傳感器信號(hào)與電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換；所述的偏置電壓產(chǎn)生器提供磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊中需要使用的偏置電壓，當(dāng)偏置電壓出現(xiàn)偏差時(shí)，可通過偏置電壓調(diào)節(jié)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述的溫度傳感器芯片測(cè)量周圍環(huán)境的溫度，將溫度值轉(zhuǎn)換成電壓值，采集此電壓值，然后根據(jù)數(shù)學(xué)公式，轉(zhuǎn)換出對(duì)應(yīng)的溫度值。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果:這種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊，采用高度集成的電路，實(shí)現(xiàn)模塊化，實(shí)現(xiàn)對(duì)3路磁通門傳感器的處理，模塊本身體積小、重量輕、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)。提高了井下測(cè)量裝置對(duì)地磁信號(hào)采集處理的精度，增加儀器的可靠性，大幅度節(jié)約產(chǎn)品成本。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖
[0008]圖中，I為振蕩頻率發(fā)生器；2為90°移項(xiàng)分頻電路；3為擴(kuò)流電路；4為振蕩頻率調(diào)節(jié)電路；5為選頻放大電路；6為相敏檢波電路；7為積分環(huán)節(jié)；8為反饋環(huán)節(jié)；9為偏置電壓源；10為偏置電壓調(diào)節(jié)電路；11為溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0010]一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊，包括激勵(lì)電源電路、3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路、偏置電壓源9部分和溫度傳感器11部分，激勵(lì)電源電路包括振蕩頻率發(fā)生器1、振蕩頻率調(diào)節(jié)電路4、分頻電路2和擴(kuò)流電路3 ；3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路部分包括選頻放大電路5、相敏檢波電路6、積分環(huán)節(jié)7和反饋環(huán)節(jié)8 ;偏置電壓源9部分包括偏置電壓產(chǎn)生器和偏置電壓調(diào)節(jié)電路10 ;溫度傳感器11部分包括溫度傳感器芯片及外圍配置電路；所述的振蕩頻率發(fā)生器I輸出一定頻率的脈沖信號(hào)，再經(jīng)過分頻電路2和擴(kuò)流電路3后，給激勵(lì)變壓器提供供電脈沖信號(hào)；所述的選頻放大電路5將磁通門傳感器的輸出信號(hào)從多種頻率的輸入信號(hào)中選取出來，進(jìn)行放大處理，然后送到相敏檢波電路6，對(duì)放大信號(hào)進(jìn)行半波整流，鑒別信號(hào)的相位和頻率，經(jīng)濾波后輸出低頻解調(diào)信號(hào)，再經(jīng)過積分環(huán)節(jié)7、反饋環(huán)節(jié)8，最終輸出直流電壓值，實(shí)現(xiàn)磁通門傳感器信號(hào)與電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換；所述的偏置電壓產(chǎn)生器提供磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊中需要使用的偏置電壓，當(dāng)偏置電壓出現(xiàn)偏差時(shí)，可通過偏置電壓調(diào)節(jié)電路10進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述的溫度傳感器芯片測(cè)量周圍環(huán)境的溫度，將溫度值轉(zhuǎn)換成電壓值，采集此電壓值，然后根據(jù)數(shù)學(xué)公式，轉(zhuǎn)換出對(duì)應(yīng)的溫度值。
[0011]磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊主要用于處理3路磁通門傳感器的輸出信號(hào)，激勵(lì)電源電路部分輸出5KHZ的脈沖信號(hào)，作為激勵(lì)變壓器原邊的供電信號(hào)，激勵(lì)變壓器的副邊感應(yīng)信號(hào)則作為3個(gè)磁通門傳感器的供電脈沖信號(hào)，然后再將3路磁通門傳感器的輸出信號(hào)送到磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊的3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路部分，選頻放大電路將3路磁通門傳感器的輸出信號(hào)從多種頻率的輸入信號(hào)中選取出來，進(jìn)行放大處理，然后送到相敏檢波電路6，對(duì)放大信號(hào)進(jìn)行半波整流，鑒別信號(hào)的相位和頻率，經(jīng)濾波后輸出低頻解調(diào)信號(hào)，再經(jīng)過積分環(huán)節(jié)7、反饋環(huán)節(jié)8，最終輸出直流電壓值，實(shí)現(xiàn)磁通門傳感器信號(hào)與電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，還可以采集磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊周圍的溫度信息，用于判斷磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊所處的環(huán)境溫度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊，包括激勵(lì)電源電路、3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路、偏置電壓源部分和溫度傳感器部分，其特征在于:激勵(lì)電源電路包括振蕩頻率發(fā)生器、振蕩頻率調(diào)節(jié)電路、分頻電路和擴(kuò)流電路；3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路部分包括選頻放大電路、相敏檢波電路、積分環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)；偏置電壓源部分包括偏置電壓產(chǎn)生器和偏置電壓調(diào)節(jié)電路；溫度傳感器部分包括溫度傳感器芯片及外圍配置電路；所述的振蕩頻率發(fā)生器輸出一定頻率的脈沖信號(hào)，再經(jīng)過分頻電路和擴(kuò)流電路后，給激勵(lì)變壓器提供供電脈沖信號(hào)；所述的選頻放大電路將磁通門傳感器的輸出信號(hào)從多種頻率的輸入信號(hào)中選取出來，進(jìn)行放大處理，然后送到相敏檢波電路，對(duì)放大信號(hào)進(jìn)行半波整流，鑒別信號(hào)的相位和頻率，經(jīng)濾波后輸出低頻解調(diào)信號(hào)，再經(jīng)過積分環(huán)節(jié)、反饋環(huán)節(jié)，最終輸出直流電壓值，實(shí)現(xiàn)磁通門傳感器信號(hào)與電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換；所述的偏置電壓產(chǎn)生器提供磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊中需要使用的偏置電壓，當(dāng)偏置電壓出現(xiàn)偏差時(shí)，可通過偏置電壓調(diào)節(jié)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述的溫度傳感器芯片測(cè)量周圍環(huán)境的溫度，將溫度值轉(zhuǎn)換成電壓值，采集此電壓值，然后根據(jù)數(shù)學(xué)公式，轉(zhuǎn)換出對(duì)應(yīng)的溫度值。
【專利摘要】一種鉆井領(lǐng)域用磁感應(yīng)信號(hào)處理模塊，由激勵(lì)電源電路部分、3路磁感應(yīng)信號(hào)測(cè)量電路部分、偏置電壓源部分和溫度傳感器部分組成，具有體積小、功耗小、電路簡(jiǎn)單、無需搭建復(fù)雜繁瑣的解調(diào)電路，抗干擾能力強(qiáng)，具有檢測(cè)精度高、可靠性高、穩(wěn)定性好、耐高溫，方便調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】E21B49-00, E21B47-00
【公開號(hào)】CN204371303
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420697992
【發(fā)明人】付翠玲, 顧鵬, 張小龍, 韓文峰, 常春艷
【申請(qǐng)人】斯倫貝謝金地偉業(yè)油田技術(shù)(山東)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日