基于DSP的陀螺连续测斜仪设计
发布时间:2021-06-19 13:09
陀螺测斜仪用于测量套管井(油井)井眼轨迹及各处的方位角、井斜角和工具面角等参数。目前,测斜仪仍广泛采用磁通门和加速度计作为传感器,MCS-51系列单片机作为控制和解算芯片,但磁通门传感器容易受到外界磁场的干扰,对测量精度产生不利影响。为克服这一缺陷,本课题设计了一种采用陀螺仪和加速度计作为传感器,以MCU作为控制器而以DSP作为解算芯片的测斜仪,具有抗干扰能力强、适用范围广、可靠性高等优点。陀螺测斜仪的实质是基于捷联惯导原理的嵌入式仪器。本文阐述了测斜仪的基本原理,在对常用的惯性传感器进行比较的基础上对陀螺仪和加速度计进行了选型。系统以C8051F040和TMS320F28016作为主芯片,设计了数据采集模块、通信模块等电路。软件方面,用C语言分别开发了单片机控制程序和DSP油井参数解算程序。程序编写中精心设计各个函数,力求简洁高效,并采用模块化思想,使系统的维护、改进和功能扩展十分方便。上位机程序采用VC++编写,并采用了防(容)错设计的理念,具有友好的用户界面和简单的操作方法,测量数据在主程序界面上实时地显示并能以文件的形式自动保存。井下和井上仪器的通信采用了曼彻斯特码。用软件进行...
【文章来源】:西安科技大学陕西省
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
捷联惯导系统常用坐标系[19](2)测斜仪使用的坐标系:包括地理坐标系和仪器坐标系(相当于捷联惯导系统中的
输出电流:30mA图4.2 OPA2211的引脚图惯性测量单元输出信号中的一路调理电路如下图所示。第一级为运放组成的跟随器,起信号隔离作用。第二级为多路负反馈二阶低通有源滤波电路。其上限截止频率为:03 4 3412fR R C Cπ=恰当选择R3、R4、C3和C4就可将高于f0的高频噪声滤除。第三级是将信号上拉2.5V,将双极性信号变为单极性信号。
AD7656芯片功能框图[25]AD7656芯片的一些主要引脚功能如下:
【参考文献】:
期刊论文
[1]曼彻斯特码地面解码方法与实现[J]. 马秀妮,梁羽佳. 石油仪器. 2009(04)
[2]光纤陀螺测斜仪滤波方法与Allan方差分析[J]. 李世扬,岳步江,向强,吕伟,孙芳,方海,葛林. 测井技术. 2008(05)
[3]国际油价变动趋势与我国石油需求的探析[J]. 林峰,于文涛. 宏观经济管理. 2008(04)
[4]动力调谐陀螺钻孔测斜仪的开发与应用[J]. 季伟峰,李忠,赵燕来. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2008(01)
[5]用于油井测斜仪的光纤陀螺研究[J]. 李艳. 测井技术. 2007(01)
[6]光纤陀螺油井测斜仪研究与设计[J]. 高爽,张春熹,颜廷洋. 测井技术. 2006(06)
[7]一种新型陀螺测斜仪的硬件设计及其误差补偿技术[J]. 朱金冬,任建新,唐品利,高维彦. 测井技术. 2006(06)
[8]光纤陀螺油井测斜系统硬件研究及设计[J]. 简红清,马迎建,高爽,罗光明,李敏. 中国惯性技术学报. 2006(02)
[9]曼彻斯特码多路数据传输系统[J]. 高嵩,何宁,王国珲,刘肖梅. 西安工业学院学报. 2003(04)
[10]连续测斜仪在石油测井领域的应用及发展[J]. 王骏. 舰船科学技术. 2003(03)
硕士论文
[1]基于动调陀螺测斜仪控制电路的研究[D]. 桂小明.重庆大学 2008
[2]连续测斜仪研究[D]. 李番军.哈尔滨工业大学 2006
[3]捷联惯性导航系统中陀螺仪信号的数据采集及处理技术研究[D]. 江树生.哈尔滨工程大学 2002
本文编号:3237872
【文章来源】:西安科技大学陕西省
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
捷联惯导系统常用坐标系[19](2)测斜仪使用的坐标系:包括地理坐标系和仪器坐标系(相当于捷联惯导系统中的
输出电流:30mA图4.2 OPA2211的引脚图惯性测量单元输出信号中的一路调理电路如下图所示。第一级为运放组成的跟随器,起信号隔离作用。第二级为多路负反馈二阶低通有源滤波电路。其上限截止频率为:03 4 3412fR R C Cπ=恰当选择R3、R4、C3和C4就可将高于f0的高频噪声滤除。第三级是将信号上拉2.5V,将双极性信号变为单极性信号。
AD7656芯片功能框图[25]AD7656芯片的一些主要引脚功能如下:
【参考文献】:
期刊论文
[1]曼彻斯特码地面解码方法与实现[J]. 马秀妮,梁羽佳. 石油仪器. 2009(04)
[2]光纤陀螺测斜仪滤波方法与Allan方差分析[J]. 李世扬,岳步江,向强,吕伟,孙芳,方海,葛林. 测井技术. 2008(05)
[3]国际油价变动趋势与我国石油需求的探析[J]. 林峰,于文涛. 宏观经济管理. 2008(04)
[4]动力调谐陀螺钻孔测斜仪的开发与应用[J]. 季伟峰,李忠,赵燕来. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2008(01)
[5]用于油井测斜仪的光纤陀螺研究[J]. 李艳. 测井技术. 2007(01)
[6]光纤陀螺油井测斜仪研究与设计[J]. 高爽,张春熹,颜廷洋. 测井技术. 2006(06)
[7]一种新型陀螺测斜仪的硬件设计及其误差补偿技术[J]. 朱金冬,任建新,唐品利,高维彦. 测井技术. 2006(06)
[8]光纤陀螺油井测斜系统硬件研究及设计[J]. 简红清,马迎建,高爽,罗光明,李敏. 中国惯性技术学报. 2006(02)
[9]曼彻斯特码多路数据传输系统[J]. 高嵩,何宁,王国珲,刘肖梅. 西安工业学院学报. 2003(04)
[10]连续测斜仪在石油测井领域的应用及发展[J]. 王骏. 舰船科学技术. 2003(03)
硕士论文
[1]基于动调陀螺测斜仪控制电路的研究[D]. 桂小明.重庆大学 2008
[2]连续测斜仪研究[D]. 李番军.哈尔滨工业大学 2006
[3]捷联惯性导航系统中陀螺仪信号的数据采集及处理技术研究[D]. 江树生.哈尔滨工程大学 2002
本文编号:3237872
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