一种精密主控制模块的制作方法

1.本实用新型涉及精密主控制模块技术领域，具体为一种精密主控制模块。


背景技术：

2.在数字阵列声波测中，我们所要得到的是声波在地层里传播后的全波列信息，通过地面软件数字信号处理，可获得纵波、横波和斯通利波等波形信息，由此开展地层弹性特性、破裂压力、地层渗透性、裂缝及油气识别等研究
3.目前的声波测井方法是将声波全波列传输到地面，由地面测井系统计算首波时差。这种测井方法在声波信号的传输过程中需要经过缆芯，幅度衰减较大，信噪比低，测得的声波幅度误差较大，声波信号失真严重。
4.在das1545数字声波测井仪中我们采用了在井下将声波模拟信号数字化，以数字信号的方式传输到地面系统的方法。完全避免了信号在传输过程中的失真与干扰问题。并且采用自动控制增益方式，使得仪器在各种地层中都能达到最理想的波形和最高的信噪比。
5.以前传统的数字声波测井仪采用了大量的中小规模集成元器件，器件使用数量多而体积大，导致仪器较长，影响了数字声波测井仪整体的耐温性能及使用效果；且信号采集及数据传输由同一mcu完成，工作负荷较大，限制了信号采集及数据传输的速率。
6.因此，我们在das1545数字声波测井仪中实现声波信号的采集、处理与换换能器的驱动采用分立模块化设计。这种设计能减小仪器体积且极大的缩短仪器长度，这种设计方案使das1545数字声波测井仪全长仅为2.6米。同时模块化设计还能降低功耗，提高温度性能，使仪器在200℃严酷的井况环境下实现声波测井。


技术实现要素：

7.(一)解决的技术问题
8.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种精密主控制模块。
9.(二)技术方案
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种精密主控制模块，包括数字阵列声波测井仪，所述数字阵列声波测井仪内包括上部电子线路、声系、下部电子线路，所述上部电子线路内设置有精密主控制模块和低压电源总成，所述数字阵列声波测井仪内设置有can总线，所述声系内设置有信号滤波模块、接收换能器、温度传感器和发射换能器，所述下部电子线路内设置有发射控制模块及高压电源总成，所述can总线接口处于五路信号滤波模块连接，所述精密主控制模块内部设置有内部can控制器、外部can控制器、电源稳压滤波电路、同步驱动电路、高温微控制器、高温震荡电路、隔离电源、电压基准、告诉adc、程控放大电路、前置滤波器及差分放大器。
11.进一步的，本实用新型改进有，所述前置滤波器为20hz二阶低通滤波器，高速adc带宽为12bit，采样速率最高为12msps。
12.进一步的，本实用新型改进有，所述内部can控制器、外部can控制器均采用sn65hvd233shkj高温can通讯芯片。
13.进一步的，本实用新型改进有，所述高温微控制器为厚模电路sm470r1b1mhkps高温arm7作为处理器，配置64k saram，内置ram与1m闪存，60m主频、16/32位risc内核。
14.进一步的，本实用新型改进有，所述隔离电源为f3.3v，所述隔离电源与外部can控制器和高温微控制器连接。
15.进一步的，本实用新型改进有，所述精密主控制模块内部设置有多路io端口。
16.(三)有益效果
17.与现有技术相比，本实用新型提供了一种精密主控制模块，具备以下有益效果：
18.该精密主控制模块，采用模块化设计，具有体积小，结构紧凑，使用方便，可靠性高，性能优良等特点，可长期稳定工作在-40℃～200℃恶劣环境中，而且采用两个can接口电路，方便内部通讯与外部通讯分时操作，模块化的设计，与上下电路采用无缝连接方式，减小空间体积，使得仪器小型化，提高了可靠性，且现场维修或替换更方便。
附图说明
19.图1为本实用新型结构示意图；
20.图2为本实用新型图1中精密主控制模块的内部结构示意图；
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-2，一种精密主控制模块，包括数字阵列声波测井仪，所述数字阵列声波测井仪内包括上部电子线路、声系、下部电子线路，所述上部电子线路内设置有精密主控制模块和低压电源总成，所述数字阵列声波测井仪内设置有can总线，所述声系内设置有信号滤波模块、接收换能器、温度传感器和发射换能器，所述下部电子线路内设置有发射控制模块及高压电源总成，所述can总线接口处于五路信号滤波模块连接，所述精密主控制模块内部设置有内部can控制器、外部can控制器、电源稳压滤波电路、同步驱动电路、高温微控制器、高温震荡电路、隔离电源、电压基准、告诉adc、程控放大电路、前置滤波器及差分放大器。
23.本实用新型中，所述前置滤波器为20hz二阶低通滤波器，高速adc带宽为12bit，采样速率最高为12msps。
24.本实用新型中，所述内部can控制器、外部can控制器均采用sn65hvd233shkj高温can通讯芯片。
25.本实用新型中，所述高温微控制器为厚模电路sm470r1b1mhkps高温arm7作为处理器，配置64k saram，内置ram与1m闪存，60m主频、16/32位risc内核。
26.本实用新型中，所述隔离电源为f3.3v，所述隔离电源与外部can控制器和高温微控制器连接。
27.本实用新型中，所述精密主控制模块内部设置有多路io端口。
28.综上所述，该精密主控制模块的工作原理和工作过程为，在使用时，首先精密主控制模块通过仪器内部can总线接口与五路信号滤波模块连接，通过外部can接口总线与遥传和发射控制模块连接，协调发射控制模块工作、接收信号滤波模块声波数据，然后把处理后的声波数据、仪器信息传输到遥传短节，精密主控制模块中的外部can控制器使用磁耦与仪器内部电路隔离，另外配置有f3.3v的隔离电源供电，两路can通讯电路都采用sn65hvd233shkj高温can通讯芯片来实现，高温微控制器使用厚模电路sm470r1b1mhkps高温arm7作为处理器，配置64k saram，内置ram与1m闪存，60m主频、16/32位risc内核，强大的计算能力完全可以协调两路can总线的海量数据传输和处理等功能，另外配置多路io端口来实现外设的多种设置与数据传输，ccl增益程控放大电路采用两档增益，前置滤波器为20hz二阶低通滤波器，放大后的电压信号接入高速adc进行模数转换，高速adc带宽为12bit，采样速率最高为12msps，高速adc使用的电压基准由高精度低温漂基准芯片与分压电阻组成，此电压基准电路温度漂只有1ppm/℃,精密主控制模块内部设置的同步信号驱动电路，此电路提供一个同步信号，用来同步发射换能器与声波信号采集的时序，同步信号为ttl电平，加速器使边沿延时小于15ns，该精密主控制模块采用模块化设计，具有体积小，结构紧凑，使用方便，可靠性高，性能优良等特点，可长期稳定工作在-40℃～200℃恶劣环境中，而且采用两个can接口电路，方便内部通讯与外部通讯分时操作，模块化的设计，与上下电路采用无缝连接方式，减小空间体积，使得仪器小型化，提高了可靠性，且现场维修或替换更方便。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。