[實用新型]用于井下張壓力測量的微伏差分信號采集電路

有效

• 申請號: 201821995415.7
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN209483337U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 宋杰;程豪;陳仙江;李軍;朱建新;劉雪峰;尹虹橙;艾力江.依不拉音
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B47/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型公開了一種用于井下張壓力測量的微伏差分信號采集電路，包括射頻濾波器、儀表放大器、模數轉換器、+10V參考源電路、+2.5V參考源電路和線性穩壓電路和PCB。本電路的工程應用背景為井下電纜張力測量，是系統中的核心組件，用于采集張壓力傳感器在受外力作用下產生的差分信號，經過濾波、放大和模數轉換后，送入通訊模塊，將井下電纜的張壓力實時反饋給作業人員，為可靠作業提供了數據和技術支撐。

技術領域

本實用新型涉及一種用于井下張壓力測量的微伏差分信號采集電路，可應用于對溫度和精度敏感的井下張壓力測量小信號的放大器領域。

背景技術

現有的井下張壓力測量技術主要應用于測井作業，但在射孔行業中沒有一種設備可直接測量井下管串所受到的張壓力，而通過井上張壓力系統測量電纜張壓力時，其力的反應往往滯后(遇到水平井或上翹井時更為明顯)，結果時常導致遇阻時未能及時減小泵送壓力而導致泵脫事件發生，造成巨大的資源和資金損失。若在射孔作業環境中同步測量井下電纜頭的張壓力，將為作業人員帶來極大方便，可提前判斷管串是否遇阻(泵壓過大泵脫)。

實用新型內容

為解決現有射孔行業井下電纜張壓力測量難的問題(井溫高達150℃、系統雜訊多、信號幅值小)，本實用新型提供了用于井下張壓力測量的微伏差分信號采集電路，該電路為高溫下測量井下張壓力傳感器的差分小信號提供了一種解決方案。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種用于井下張壓力測量的微伏差分信號采集電路，包括射頻濾波器、儀表放大器、模數轉換器、+10V參考源電路、+2.5V參考源電路、線性穩壓電路及單片機；

所述的射頻濾波器與差分輸入接口連接，用于將輸入的差分信號濾波，

所述的儀表放大器與射頻濾波器連接，用于將差分信號不失真的放大，

所述的模數轉換器與儀表放大器連接，用于將放大后的差分信號進行數字化；

所述的單片機與模數轉換器連接，用于處理數字化后的差分信號，

所述的通訊模塊與單片機連接，用于將處理后的數據送至井上儀器；

所述的+10V參考源電路與差分輸入接口連接，用于為張壓力傳感器提供參考源；

所述的+2.5V參考源電路與儀表放大器和模數轉換器均連接，用于為儀表放大器和模數轉換器提供信號放大和模數轉換的基準；

所述的線性穩壓電路與儀表放大器、模數轉換器、+10V參考源電路、+2.5V參考源電路和單片機均連接，用于為儀表放大器、模數轉換器、+10V參考源電路、+2.5V參考源電路和單片機提供電源。

所述的射頻濾波器、儀表放大器、模數轉換器、+10V參考源電路、+2.5V參考源電路、線性穩壓電路及單片機均選取結溫不小于150℃的器件。

所述的射頻濾波器的頻率截止點為40MHz。

所述的模數轉換器為24位模數轉換器。

還包括電流型溫度傳感器，

所述的電流型溫度傳感器與模數轉換器連接，用于標定溫度對信號測量帶來的漂移。

還包括電壓跟隨電路和電阻R6，電流型溫度傳感器、電壓跟隨電路和電阻R6組成電壓-電流轉換電路；電壓-電流轉換電路用于通過電流型溫度傳感器隨溫度變化改變輸出電流信號，電流信號流經電阻R6后變成電壓信號、經過電壓跟隨電路的阻抗變換后送入模數轉換器供張壓力采集溫度標定。

所述的微伏差分信號采集電路印制在四層PCB板上。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：