电极型电频谱测井探测器电路优化研究

发布时间：2024-05-17 16:44

　　电频谱测井方法是基于岩石频散特性提出的一种新的测井方法,在识别油水层和反映地层含油性的能力上优于常规电阻率测井,具有良好的应用前景。电频谱测井作为国家“十二五”油气重大专项的子课题的重要部分,实验室已经对低频部分进行了理论研究并设计完成了第一版电极型电频谱测井探测器电路系统,并且完成了调试并进行了下井实验,其结果验证了电频谱测井方法的可行性,但同时也暴露了第一版电路存在的一些潜在问题,因此亟需对其进行优化和改进,建立一套在实验室能够进行模拟测试的电极型电频谱测井探测器电路。本论文在系统分析第一版探测器电路原理和潜在问题的基础上,主要从平衡监督系统,数字信号采集系统以及电路系统PCB板划分和布局布线三个部分对探测器电路进行优化:1)对于平衡监督系统,主要对仪表放大模块,有效值检测模块,调制放大模块以及幅度控制模块进行了优化设计,分析了电路现状,给出了改进电路图和具体电路参数。2)对于数字信号采集系统,从采集方法和检波算法两方面设计了优化方案:采样方法采用了基于可变采样时钟的低频直接采样及高频等效采样法,降低了对A/DC芯片的要求,提高了采样精度。检波算法采用了数字相敏检波算法,该算法用时...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1在均匀介质中主电流层的形状

图1.1在均匀介质中主电流层的形状.1Shapeofthemainionosphericinauniformmediu型电频谱探测器电路器电路原理路原理图如图1.2所示。其电路主要分为屏蔽号源产生电路，电压电流检测电路以及主控电由DSP2控制直接数字频....

图1.2第一版探测器电路原理图

图1.2第一版探测器电路原理图Fig.1.2Thedetectorcircuitschematicsofthefirstedition另外，屏流产生电路实质为一个压控恒流源，其中的差分放大器作用是利用M1处的电压幅度来控制屏流幅度从而达到增加探测器动态测量范....

图2.1三运放仪表放大器Fig.2.1Athreeopampinstrument

第2章平衡监督系统优化即第一级放大倍数为125，第二级差分放大倍数为11.1，总的放大倍数即为7。该电路的主要潜在问题表现在：电源电压过低，容易受电路中一些芯片的高电压影响；较高的放大倍数会降低三运放仪表放大器对于输入共模电压的容力（三运放仪表放大器的差模输入电压共模输....

图2.2增加保护电路和隔直电容的三运放仪表放大器Fig.2.2AthreeopampinstrumentafterincreasingtheprotectioncircuitandDCblocking

如图2.2所示。但在实际调试过程中发现，在仪表放大器输入悬空（有下拉50Ω时），输出会因为隔直电容的存在产生一定的相移，从而造成电路产生自激振荡。如图2.3a和图2.3b所示，增加了隔直电容之后，输入与输出信号的相位差由-8°增加到了-46°，因此在实际制板时，在输....

本文编号：3975844