三维感应测井放大和监控电路模块设计

摘要

感应测井仪器是利用地层电阻率测量的原理来有效地解释评价油气储藏。三维感应测井仪采用三维线圈，能同时反映水平方向和垂直方向的电导率，更精确地评价岩石特性，最大限度的挖掘垂直井、斜井和水平井中的低电阻率、低反差的泥质砂岩油气层的储能，是当今石油测井的前沿技术，近年来测井界关注的焦点。三维感应测井仪中有的接收线圈接收到的二次场信号非常微弱，淹没在噪声之中，需要低噪声、高增益的放大电路放大，提高信噪比之后才可以检测，有的接收线圈接收到的信号比较大，要求放大电路的动态范围要大；同时要检测多组线圈以及每组线圈X、Y、Z三个方向上的两个不同频率的正弦信号，这就要求放大电路有多个通道。
　　本文针对三维感应测井中对微弱信号检测的技术需求，设计的多通道放大器，能在放大微弱信号的同时，方便的调节增益和切换频率。单片机负责电路的通讯控制，其I/O口控制模拟开关实现通道选择、频率切换以及增益调节的功能；低噪声放大器和滤波器组成放大微弱信号的模拟电路。各个通道利用开关控制连接状态分时工作，开关组成的开关网络可以大大的减少各个通道之间信号的耦合。利用微弱信号进行了测试，得到了较好的效果，并且能在三维感应测井仪实验样机中正常工作。

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第一章 绪论

1.1课题研究的重要意义和目的

1.2感应测井的发展动态及历史

1.3课题研究内容及论文结构安排

第二章 感应测井的基本原理和仪器总体设计要求

2.1三维阵列感应测井仪的科学理论依据

2.2三维阵列感应测井仪总体结构与电路技术指标分析

2.3小节

第三章 前置放大电路设计和实现

3.1放大电路总体设计方案概述

3.2硬件电路设计

3.3电路设计中噪声的抑制和屏蔽

3.4单片机软件设计流程说明

3.5小节

第四章 监控电路的设计与实现

4.1监控电路的总体设计方案

4.2监控电路的硬件电路设计

4.3监控电路的软件设计

第五章 电路的系统调试及实验结果分析

5.1电路的调试过程

5.2实验结果分析

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果