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超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现

资料介绍
测控技术论文

超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现
摘要:介绍了井下数据采集与传输系统的结构和工作原理,该系统采用先进的CPLD器件
ISPLSI1016实现了其中的接口电路,解决了井下数据采集与传输系统的高精度、低功耗
和小尺寸等关键问题。
    关键词:数据采集与传输 复杂可编程逻辑器件 高速度 低功耗 小尺寸
随着石油工业的不断发展,测井技术越来越显示出其重要作用。超声波测井作为测井
的一种重要方法得到了广泛的应用。由于测井仪器,特别是井下仪器工作环境的特殊性
,使得对其研究和开发也具有特殊的要求。油井下的直径很小,因此对井下仪器的尺寸
要求十分严格,一般来说印刷电路板的宽度不能超过4.5cm。体积达不到要求再好的仪器
也无法在实际中应用。
本系统采用双CPU和双端口RAM,尤其是采用先进的PLD器件及1553总线技术很好地解
决了井下高速数据采集与传输系统的可靠性、低功耗和小尺寸等问题。

1 系统结构简介
本系统采用两片AT89C52单片机分别作为主、从CPU;采用AD公司的高速A/D芯片AD78
21进行井下温度、压力和幅值等参数的实时数据采集;选用两片美国Lattice公司的CPL
D芯片isPLS1016实现数字信号采集处理接口电路和数据传输中的串并行转换接口电路;
然后通过双口RAM(IDT7232)来传输数据。系统结构如图1所示。
2 系统工作原理与实现
在图1中,主CPU及其相关模块主要完成超声波发生器的控制、工作模式切换和数据采
集等功能;从CPU主要完成主CPU所采集信号的上传和地面命令字的下传及命令解释,还
包括一些监控功能。CPU对超声波发射装置进行控制,采集回波信号。由于回波信号的尖
峰时刻非常窄,一般不超过1.0μs,所以对A/D的采样时间要求在ns级。本系统采用AD公
司高速A/D芯片AD7821进行采集。数字信号部分,……
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