一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910247006.8

申请日:

2009.12.14

公开号:

CN102094623A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 47/00申请日:20091214|||公开

IPC分类号:

E21B47/00; E21B49/00

主分类号:

E21B47/00

申请人:

西安威尔罗根能源科技有限公司

发明人:

左三林; 李智明; 赵宏斌; 肖江涛; 熊志华; 王芳; 高怡; 孙宏伟; 曹政飞

地址:

710065 陕西省西安市高新区锦业路28号创业新大陆A-3

优先权:

专利代理机构:

西安新思维专利商标事务所有限公司 61114

代理人:

滕国材

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内容摘要

本发明涉及石油测井领域,具体说是一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路。旧式微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路,带通选频特性有离散现象:即负载变化时,带通选出来的信号相位有变化,这样相敏检波出来的模拟信号要低于真实信号,检波出来的数值与负载相比较误差是较大的。本发明包括电压测量电路和电流测量电路,分别由变压器、前置放大线路、选频带通线路、同比例反相线路、全波列相敏检波线路、有源低通滤波电路组成。本发明选频特性更精确更稳定,大大增强了线路的抗干扰能力;负载发生较大变化时,其电路的选频带通相位差较小;增加了有源二阶低通电路,使相敏检波出来的模拟信号更平稳,纹波小。

权利要求书

1: 一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路, 其特征在于 : 所述的电路包括电 压测量电路和电流测量电路, 分别由变压器、 前置放大线路、 选频带通线路、 同比例反相线 路、 全波列相敏检波线路、 有源低通滤波电路组成 ; 所述的主电流的负载电压的交流信号通 过变压器耦合输入给前置放大线路, 再输出到正端输入的选频带通线路, 信号再分别输出 到同比例反相线路和全波列相敏检波线路, 同比例反相线路的输出信号输送到全波列相敏 检波线路, 最后信号被输入到有源低通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电压 的直流模拟信号 ; 所述的主电流的负载电流的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线 路, 再输出到正端输入的选频带通线路, 信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏 检波线路, 同比例反相线路的输出信号输送到全波列相敏检波线路, 最后信号被输入到有 源低通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电流的直流模拟信号。
2: 根据权利要求 1 所述的一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路, 其特征在 于: 所述的变压器的变比为 1 ∶ 4, 级增益为 4。

说明书


一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路

    【技术领域】
     本发明涉及石油测井领域, 具体说是一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路。 技术背景 背景技术中, 旧式微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路, 带通选频特性 有离散现象 : 即负载变化时, 带通选出来的信号相位有变化, 这样相敏检波出来的模拟信号 要低于真实信号, 检波出来的数值与负载相比较误差是较大的。
     发明内容
     本发明的目的是提供一种抗干扰能力强的微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路。 为实现上述目的, 本发明采用的技术方案为 :
     本发明的特殊之处在于 : 所述的电路包括电压测量电路和电流测量电路, 分别由 变压器、 前置放大线路、 选频带通线路、 同比例反相线路、 全波列相敏检波线路、 有源低通滤 波电路组成 ; 所述的主电流的负载电压的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线路, 再输出到正端输入的选频带通线路, 信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏检波 线路, 同比例反相线路的输出信号输送到全波列相敏检波线路, 最后信号被输入到有源低 通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电压的直流模拟信号 ; 所述的主电流的负 载电流的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线路, 再输出到正端输入的选频带通线 路, 信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏检波线路, 同比例反相线路的输出信 号输送到全波列相敏检波线路, 最后信号被输入到有源低通滤波电路后输出微球聚焦测井 的主电流的负载电流的直流模拟信号。
     上述的变压器的变比为 1 ∶ 4, 级增益为 4。
     本发明相对于现有技术, 其优点如下 :
     1) 选频特性更精确更稳定, 大大增强了线路的抗干扰能力 ;
     2) 负载发生较大变化时, 其电路的选频带通相位差较小 ; 增加了有源二阶低通电 路, 使相敏检波出来的模拟信号更平稳, 纹波小。
     附图说明
     图 1 现有微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路原理图 ; 图 2 本发明微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路框图 ; 图 3 本发明微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路原理图。具体实施方式
     本发明为了解决上述背景技术中的不足之处, 我们采取了这样的新型设计方案 :将微球聚焦测井的电压测量与电流测量的线路更换成如图 2 所示。
     参见图 2 所示本发明的线路结构框图, 其线路工作流程为 : 1) 电压测量 : 主电流 的负载电压 ( 交流信号 ) 变压器耦合输入 前置放大线路 正端输入的选频带通线路 同比例反相线路 全波列相敏检波线路 ( 需提供微球标准方波逻辑 ) 有源低通滤波 电路 主电流的负载电压 Vo( 直流模拟信号 ) ; 2) 电流测量 : 主电流的负载电流 ( 交流信 号 ) 变压器耦合输入 前置放大线路 正端输入的选频带通线路 同比例反相线路 全波列相敏检波线路 ( 需提供微球标准方波逻辑 ) 有源低通滤波电路 主电流的负载电 流 Io( 直流模拟信号 )。
     参见图 3 所示本发明线路框电原理图, 其线路组成与流程 :
     1) 电压测量 : 主电流的负载电压 ( 交流信号 Vo-IN) 送到耦合变压器 T1( 变比为 1 ∶ 4, 此级增益为 H1 = 4), 变压器 T1 输出送到前置放大线路 [ 由四运算放大器 U1( 型号 为 HI1-5104/883) 的 A 放大器与精密电阻 R1 与 R2 组成, R2/R1 的比值是前置放大线路的倍 数 H2], 接着送到选频带通线路 [ 由运算放大器 U1B(1/4-HI1-5104/883)、 精密电阻 R3、 R4、 R5、 R6 与 R7、 以及温漂特别小的陶瓷电容 C1 与 C2 组成, 这些电阻和电容共同确定此带通的 中心频率 fo、 品质因素 Q、 带宽 B 和线路增益 H3], 带通输出分两路 : 一路送到同比例反相线 路 ( 由运算放大器 U1C、 精密电阻 R8 与 R9 组成, 其中 R8 = R9 ; 另一路送到全波相敏检波线 路 ( 由模拟开关 U3(DG307AAK) 组成 ), 这部分线路还需提供微球标准方波逻辑 Qm( 工作频 率为 1120Hz), 此外同比例反相线路的输出也要送到全波相敏检波线路 ; 全波相敏检波线 路的输出送到有源低通滤波线路 ( 由运算放大器 U1D、 精密电阻 R10 与 R11、 精密电容 C3 与 C4 组成 ), 其中 R10 = R11, C3 = C4, 增益 H4 = 1, 最后有源低通滤波线路的输出即是微球 聚焦测井的主电流的负载电压 Vo( 直流模拟信号 )。
     2) 电流测量 : 主电流的负载电流 ( 交流信号 Io-IN) 送到耦合变压器 T2( 变比为 1 ∶ 4, 此级增益为 H1’ = 4), 变压器 T2 输出送到前置放大线路 [ 由四运算放大器 U2( 型号 为 HI1-5104/883) 的 A 放大器与精密电阻 R12 与 R13 组成, R13/R12 的比值是前置放大线 路的倍数 H2’ ], 接着送到选频带通线路 [ 由运算放大器 U2B(1/4-HI1-5104/883)、 精密电阻 R14、 R15、 R16、 R17 与 R18、 以及温漂特别小的陶瓷电容 C5 与 C6 组成, 这些电阻和电容共同 确定此带通的中心频率 fo、 品质因素 Q、 带宽 B 和线路增益 H3’ ], 带通输出分两路 : 一路送 到同比例反相线路 ( 由运算放大器 U2C、 精密电阻 R19 与 R20 组成, 其中 R19 = R20 ; 另一路 送到全波相敏检波线路 ( 由模拟开关 U3(DG307AAK) 组成 ), 这部分线路还需提供微球标准 方波逻辑 Qm( 工作频率为 1120Hz), 此外同比例反相线路的输出也要送到全波相敏检波线 路; 全波相敏检波线路的输出送到有源低通滤波线路 ( 由运算放大器 U2D、 精密电阻 R21 与 R22、 精密电容 C7 与 C7 组成 ), 其中 R21 = R22, C7 = C8, 增益 H4’ = 1, 最后有源低通滤波 线路的输出即是微球聚焦测井的主电流的负载电流 Io( 直流模拟信号 )。

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1、10申请公布号CN102094623A43申请公布日20110615CN102094623ACN102094623A21申请号200910247006822申请日20091214E21B47/00200601E21B49/0020060171申请人西安威尔罗根能源科技有限公司地址710065陕西省西安市高新区锦业路28号创业新大陆A372发明人左三林李智明赵宏斌肖江涛熊志华王芳高怡孙宏伟曹政飞74专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人滕国材54发明名称一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路57摘要本发明涉及石油测井领域,具体说是一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电。

2、路。旧式微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路,带通选频特性有离散现象即负载变化时,带通选出来的信号相位有变化,这样相敏检波出来的模拟信号要低于真实信号,检波出来的数值与负载相比较误差是较大的。本发明包括电压测量电路和电流测量电路,分别由变压器、前置放大线路、选频带通线路、同比例反相线路、全波列相敏检波线路、有源低通滤波电路组成。本发明选频特性更精确更稳定,大大增强了线路的抗干扰能力;负载发生较大变化时,其电路的选频带通相位差较小;增加了有源二阶低通电路,使相敏检波出来的模拟信号更平稳,纹波小。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN。

3、102094629A1/1页21一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路,其特征在于所述的电路包括电压测量电路和电流测量电路,分别由变压器、前置放大线路、选频带通线路、同比例反相线路、全波列相敏检波线路、有源低通滤波电路组成;所述的主电流的负载电压的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线路,再输出到正端输入的选频带通线路,信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏检波线路,同比例反相线路的输出信号输送到全波列相敏检波线路,最后信号被输入到有源低通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电压的直流模拟信号;所述的主电流的负载电流的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线路,再输出到正端输入的选频。

4、带通线路,信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏检波线路,同比例反相线路的输出信号输送到全波列相敏检波线路,最后信号被输入到有源低通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电流的直流模拟信号。2根据权利要求1所述的一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路,其特征在于所述的变压器的变比为14,级增益为4。权利要求书CN102094623ACN102094629A1/2页3一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路技术领域0001本发明涉及石油测井领域,具体说是一种微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路。技术背景0002背景技术中,旧式微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路,带通选频特性有。

5、离散现象即负载变化时,带通选出来的信号相位有变化,这样相敏检波出来的模拟信号要低于真实信号,检波出来的数值与负载相比较误差是较大的。发明内容0003本发明的目的是提供一种抗干扰能力强的微球聚焦测井仪电压测量与电流测量的电路。0004为实现上述目的,本发明采用的技术方案为0005本发明的特殊之处在于所述的电路包括电压测量电路和电流测量电路,分别由变压器、前置放大线路、选频带通线路、同比例反相线路、全波列相敏检波线路、有源低通滤波电路组成;所述的主电流的负载电压的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线路,再输出到正端输入的选频带通线路,信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏检波线路,同比例反相。

6、线路的输出信号输送到全波列相敏检波线路,最后信号被输入到有源低通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电压的直流模拟信号;所述的主电流的负载电流的交流信号通过变压器耦合输入给前置放大线路,再输出到正端输入的选频带通线路,信号再分别输出到同比例反相线路和全波列相敏检波线路,同比例反相线路的输出信号输送到全波列相敏检波线路,最后信号被输入到有源低通滤波电路后输出微球聚焦测井的主电流的负载电流的直流模拟信号。0006上述的变压器的变比为14,级增益为4。0007本发明相对于现有技术,其优点如下00081选频特性更精确更稳定,大大增强了线路的抗干扰能力;00092负载发生较大变化时,其电路的选频带通。

7、相位差较小;增加了有源二阶低通电路,使相敏检波出来的模拟信号更平稳,纹波小。附图说明0010图1现有微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路原理图;0011图2本发明微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路框图;0012图3本发明微球聚焦测井仪的电压测量与电流测量的线路原理图。具体实施方式0013本发明为了解决上述背景技术中的不足之处,我们采取了这样的新型设计方案说明书CN102094623ACN102094629A2/2页4将微球聚焦测井的电压测量与电流测量的线路更换成如图2所示。0014参见图2所示本发明的线路结构框图,其线路工作流程为1电压测量主电流的负载电压交流信号变压器耦合输入前置放。

8、大线路正端输入的选频带通线路同比例反相线路全波列相敏检波线路需提供微球标准方波逻辑有源低通滤波电路主电流的负载电压VO直流模拟信号;2电流测量主电流的负载电流交流信号变压器耦合输入前置放大线路正端输入的选频带通线路同比例反相线路全波列相敏检波线路需提供微球标准方波逻辑有源低通滤波电路主电流的负载电流IO直流模拟信号。0015参见图3所示本发明线路框电原理图,其线路组成与流程00161电压测量主电流的负载电压交流信号VOIN送到耦合变压器T1变比为14,此级增益为H14,变压器T1输出送到前置放大线路由四运算放大器U1型号为HI15104/883的A放大器与精密电阻R1与R2组成,R2/R1的比。

9、值是前置放大线路的倍数H2,接着送到选频带通线路由运算放大器U1B1/4HI15104/883、精密电阻R3、R4、R5、R6与R7、以及温漂特别小的陶瓷电容C1与C2组成,这些电阻和电容共同确定此带通的中心频率FO、品质因素Q、带宽B和线路增益H3,带通输出分两路一路送到同比例反相线路由运算放大器U1C、精密电阻R8与R9组成,其中R8R9;另一路送到全波相敏检波线路由模拟开关U3DG307AAK组成,这部分线路还需提供微球标准方波逻辑QM工作频率为1120HZ,此外同比例反相线路的输出也要送到全波相敏检波线路;全波相敏检波线路的输出送到有源低通滤波线路由运算放大器U1D、精密电阻R10与R。

10、11、精密电容C3与C4组成,其中R10R11,C3C4,增益H41,最后有源低通滤波线路的输出即是微球聚焦测井的主电流的负载电压VO直流模拟信号。00172电流测量主电流的负载电流交流信号IOIN送到耦合变压器T2变比为14,此级增益为H14,变压器T2输出送到前置放大线路由四运算放大器U2型号为HI15104/883的A放大器与精密电阻R12与R13组成,R13/R12的比值是前置放大线路的倍数H2,接着送到选频带通线路由运算放大器U2B1/4HI15104/883、精密电阻R14、R15、R16、R17与R18、以及温漂特别小的陶瓷电容C5与C6组成,这些电阻和电容共同确定此带通的中心频。

11、率FO、品质因素Q、带宽B和线路增益H3,带通输出分两路一路送到同比例反相线路由运算放大器U2C、精密电阻R19与R20组成,其中R19R20;另一路送到全波相敏检波线路由模拟开关U3DG307AAK组成,这部分线路还需提供微球标准方波逻辑QM工作频率为1120HZ,此外同比例反相线路的输出也要送到全波相敏检波线路;全波相敏检波线路的输出送到有源低通滤波线路由运算放大器U2D、精密电阻R21与R22、精密电容C7与C7组成,其中R21R22,C7C8,增益H41,最后有源低通滤波线路的输出即是微球聚焦测井的主电流的负载电流IO直流模拟信号。说明书CN102094623ACN102094629A1/1页5图1图2图3说明书附图CN102094623A。

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