模拟数据采集及编码系统的设计.pdf

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石油仪器
年月
· 开发设计·
模拟数据采集及编码系统的设计
吕德彬徐俊龙华景颇陈茂龙
大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆
摘要:硬件数字电路实现的采集和编码电路具有简单可靠、耐高温和成本低的优点,同时它又提高了采集数
据的准确性和数据传输的实时性。文章分别从. 电路的硬件设计和时序控制两方面对该电路实现方法进行了介绍。实际
应用表明,该电路方便可靠、采集数据准确、传输误码率低、完全能满足实际测井的要求。
关键词:测井仪器; 编码;采集;传输;硬件设计
中图法分类号:. 文献标识码: 文章编号:——.
进行功率放大,最后把串行数据码传送到电缆上
引言
去。
采集和编码传输电路部分是测井仪器的重要组成电路的原理方框图见图。
部分。用硬件数字电路设计实现的采集和编码传输电
路既提高了采集数据的准确性,又保证了数据传输的
实时性。同时,它还具有容易满足高温要求、高温电路
成本低和工作可靠性高的特点。编码传输技术
具有实现方便、传输误码率低的优点,在许多测井仪器
中都有应用,如高温超声成像测井仪⋯、小直径超声成
像测井仪等。
硬件数字电路实现的采集和编码电路的研
制是为了配合小直径二十臂数传井径仪项目,该电
路最终以其简单可靠、采集数据准确、耐温高、传输误
码率低而被小直径二十臂数传井径仪采用。
设计方法图电路的原理方框图
. 时钟单元
由时钟单元和时序产生单元产生的传输时钟
该电路由时钟电路和二分频电路组成,生
决定码的上传速率,同时传输时钟经过计
成波形时钟信号。适当地选取电阻、电容,
数、译码、触发延迟等电路产生各种控制时序信号去协
时钟电路的振荡频率可以从调到
调各部分电路单元的工作。时序产生单元产生的通道
,再经二分频,可以得到从到的可
切换控制信号输入计数器芯片进行计数,
变传输速率。二分频电路的作用是为了得到占空比
再由二进制计数器的数据输出端去控制
%的时钟波形,使得传输时钟的调节更加方便。
集成模拟路开关芯片,从而实现二十路采样
时钟电路频率计算公式如下:
通道的按顺序切换,完成二十臂的井径位移传感器检
.
测数据的采集。采集的数据先经过模数转换,再送入
编码电路的传输速率取决于测井仪器测量
数据编码单元进行编码,然后通过功率放大单元
通道的多少、采样速率的大小和每帧数据的位数。从
第一作者简介:吕德彬,男,年生,工程师,年毕业于大庆石油学院矿场地球物理专业,现在大方油田测试技术服务分公司监测技术研发
中心从事研发工作。邮编:
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年第卷第期吕德彬等:模拟数据采集及编码系统的设计
到的传输速率可以满足许多测井仪器
的要求,如小直径超声成像测井仪传输速率,
小直径二十臂数传井径仪传输速率。
. 数据编码单元
该单元电路可以由两片或三片组成,两
片可产生位编码,三片可
以产生位编码,视所需要传输的每帧数据量
而定。数据编码单元原理图见图。图时钟和时序产生单元电路原理图




门





图数据编码单兀原理图
每帧数据位数不同,