高温200℃测井仪器微弱电压信号放大电路设计

针对高温(200℃)测井仪器中的微弱电压信号检测问题,设计一种测量放大电路,包括由并联仪用放大器组成的主放大器、带通滤波器和差分输出电路。实验表明:该电路输入信号幅度范围为40 n V^10μV,频带为500 k Hz^1 MHz,接收电路增益为92 d B,可在环境温度为200℃时可靠工作,信号频带内增益随温度变化小于0.5 d B,满足实际测量要求。实验结果与理论分析和数值计算相符合,可以为高温(>200℃)测井仪器中的微弱电压信号测量技术领域的研究工作提供参考。

用于钻柱振动加速度测量的电路设计

基于石油钻井钻柱的振动测量需求,研制了一种加速度测量电路,对井下钻柱的实时振动情况进行监测。由1个三轴加速度传感器单元和该测量电路组成的加速度测量组件,可向随钻测量仪器系统提供振动加速度过载报警信号和实时的加速度测量数据。基于反熔丝可编程逻辑器件A3P1000和32位定点DSP器件TMS320F2812设计的测量电路满足了钻柱振动加速度测量的高精度、高可靠性、与主控系统实时通讯等要求。单轴随机振动(10~100 Hz,5 g)测试表明,加速度功率频谱密度测量误差小于5%,满足石油钻井钻柱的振动测量需求。

改进的NMR测井仪中回波检测快速算法

为了减少核磁共振测井回波信号处理算法使用的逻辑资源,并增强算法的实时处理性能,设计了一种基于FPGA的数字相敏检波算法。采用分布式算法,将数字相敏检波算法中乘累加运算转换为查找表和累加器移位操作,充分利用FPGA逻辑资源,提高数据的处理速度。在基于Flash架构的FPGA(A3P1000)的硬件平台上的测试结果表明:改进算法的逻辑资源占用率仅为13%,能使最高频率为4.32 MHz的回波信号的信噪比得到显著提升,算法性能满足井下回波数据处理的时间要求和精度要求。

基于RSS的可见光室内定位系统

针对全球定位系统(GPS)在室内定位的应用受到限制,设计并实现了一种基于RSS方式的可见光室内定位系统,包括LED发射节点电路、接收电路和位置解算显示终端。接收电路采用XC7A35TCPG236型号FPGA和STM32F405RGT7单片机对信号进行解调和处理。接收机电路复杂性低,易于实现。室内测试表明,当光源信噪比大于30 dB时,最大定位误差为15 cm,平均定位误差为5.8 cm,方差为2.68 cm^2,实验结果与数值仿真相符合。