一种井下压力、称重传感系统芯片的制作方法

文档序号:5392331阅读:127来源:国知局
一种井下压力、称重传感系统芯片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种井下压力、称重传感系统芯片,涉及一种半导体集成电路,其特征在于:所述芯片的管脚通过基板管脚分别与1个以上的压力传感器和1个温度传感器进行连接;在芯片上设有数模转换模块、电源模块、可调增益模块、模数转换模块、数据处理模块、数据串行化模块、总线取电模块、电压/电流转换模块、可调时钟模块和数字化电流环比总线,各个功能模块之间通过电连接方式进行连接。优点,具有集成度高,稳定性高,传输数据准确,价格低廉,同时可以有效的节省了空间,降低成本,在传感系统芯片内部设有数字模拟转换模块和性的存储器能够满足对大部分传感器通用性和井下恶劣环境作业的需求。
【专利说明】一种井下压力、称重传感系统芯片
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体集成电路,具体的说是一种能够将不同物理参量的控制器信息通过一个系统集成芯片同时进行数据采集,处理并以不同形式进行传输的一种井下压力、称重传感系统芯片。
【背景技术】
[0002]目前,在很多行业中都需利用传感器对压力和重量进行实时监测的传感系统芯片。尤其实在智能井的井下技术中更加需要。
[0003]智能井技术始于20世纪90年代,在当时全球石油工业提高油藏产能的大趋势下,智能井技术得以发展并商业化。这一技术的研发使许多原来不能开采的边际油田得到开发,为深水、海上、边远地区及老油田的开发带来了希望。所谓智能井就是在井中安装了可获得井下油气生产信息的传感器、数据传输系统和控制设备,并可在地面进行数据收集和决策分析的井。通过智能井可以进行远程控制,达到优化产能的目的。应用智能井技术可以通过一口井对多个油藏流体的流入和流出进行远程控制,避免不同的油藏压力带来的交叉流动。对于多油层合采,智能完井的应用允许交替开采上部和下部产层,加快了整个井的生产速度,也提高了油井的净现值。油藏的远程管理使得作业人员无需对井进行物理干预,减少了潜在的修井作业的成本。在钻机时间(尤其是在深水或海底)成本昂贵的条件下,修井成本的降低会带来显著的效益,同时也弥补了由于修井而损失的产量。另外,应用智能完井的注入井可以更好地进行注水控制,提高油井的最终采收率。同时,应用智能井系统也可以减少地面基建设施成本。智能井技术的目的是提高油井开采率,提高油田自动化控制水平,降低油田操作成本与设备成本,从而实现长远的经济效益。
[0004]智能井技术中的核心部件是永久式油井传感器,它负责向地面提供压力温度数据。随着油田的不断开采,油气井的深度不断增加,传感器的工作环境温度也越来越高。传统电子传感器已经难以满足需要。根据国外统计,井下温度每升高18°C,电子传感器的故障率就提高I倍。壳牌石油在1987-1998年间对952个电子永久性油井传感器的分析表明,在低于100°C的连续工作环境下,12%的传感器在I年内失效,31 %在5年内失效。美国Quartzdyne公司对其超过450个高温电子传感器在180°C环境下进行测试,3个月内超过60%的传感器失效,在6个月内,全部传感器失效。因此,电子传感器一般用于低于100°C的油井中。一些深海油井的温度已经达到200-250°C,而稠油注气井的温度高达300°C。在这些应用环境中,电子传感器完全无法满足要求。
[0005]与电子传感器相比,光纤传感器的优点是耐高温、抗腐蚀、抗电磁干扰、使用安全不打火、体积小。这些优点使得它在20世纪90年代末逐渐在油田中展开应用。2002年8月,Norsk Hydro ASA公司完成了业内第一口多光纤传感器智能井。光纤测量系统安装在北海挪威海域Oseberg东部的E-1lC井,包括在井内安装多个光纤压力和温度传感器及地面操纵智能完井流量控制装置。所有光纤传感器都由Weatherford公司生产。目前国外进行智能井光纤压力温度传感器传感器开发的公司有还有美国Sabeus公司,美国Baker-Hughs公司,加拿大FISO公司,巴西Gavea公司等等。这些公司目前的产品都是面向智能井单点测温测压应用的。
[0006]而与传感器相连的传感系统芯片普遍存在抗压力、抗腐蚀性较差,只能对一个传感器进行单一物理量信息的监测。很多传感器受到自身工艺的限制不能在恶劣环境中进行实时测量,监测和数据的传输工作。这样的传感系统芯片就不能满足井下作业的需求。
[0007]对于高精度适用于井下作业的传感系统芯片都处于研发阶段由于研发过程中采用多个芯片系统集成度较低,稳定性较差,传输数据误差较大。
[0008]目前,还没有一种可以同时测量不同传感器的物理量进行运算后并且根据不同的客户需求将数据信息进行实时传输;同时具有集成度高,稳定性高,传输数据准确,价格低廉,同时可以有效的节省了空间,降低成本,可对设备仪器实时监测和远程监控;能够满足对大部分传感器通用性和井下作业的需求的传感系统芯片。

【发明内容】

[0009]本发明的目的是提供一种井下压力、称重传感系统芯片,该结构可以同时测量不同传感器的物理量进行运算后并且根据不同的客户需求将数据信息进行实时传输;同时具有集成度高,稳定性高,传输数据准确,价格低廉,同时可以有效的节省了空间,降低成本,在传感系统芯片内部设有数字模拟转换模块和性的存储器能够满足对大部分传感器通用性和井下作业的需求。
[0010]根据本发明第一方面,提供了一种井下压力、称重传感系统芯片,是由基板构成,芯片焊接在基板上,在芯片上设有多个管脚,其特征在于:所述芯片的管脚通过基板管脚分别与I个以上的压力传感器和I个温度传感器进行连接;在芯片上设有数模转换模块、电源模块、可调增益模块、模数转换模块、数据处理模块、数据串行化模块、总线取电模块、电压/电流转换模块、可调时钟模块和数字化电流环比总线,各个功能模块之间通过电连接方式进行连接。
[0011]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述芯片上还可以设有通道切换模块。
[0012]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述芯片内部的各个功能模块的连接关系为:通道切换模块通过芯片管脚与I个以上的压力传感器和I个温度传感器进行连接并逐次采集多个压力物理量信息和I个温度物理量信息,将采集到多个物理量信息和I个物理量信息传输至可调增益模块中进行不同倍数的放大后形成较为统一的物理量信息后传输至模数转换模块进行模拟信号向数字信号的转换;转换后的数字信号传输至数据处理模块中进行处理,将处理后的数字信号进行数据串行化处理后再传输至电压/电流转换模块中进行转换形成电流信号后经数字化电流环总线输出;其中所述数字模拟转换模块通过芯片管脚与压力传感器进行连接;所述电源模块为数字模拟转换模块提供电源;所述总线取电模块为电源模块提供备用电源;所述数据处理模块同时还与可调增益模块、数字模拟转换模块和模数转换模块进行连接;所述可调时钟模块与数据处理模块进行连接,为数据处理模块提供了数据处理模块的工作速率。
[0013]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述I个温度传感器与一个或多个压力传感器进行连接,用于为一个或多个压力传感器的温度补偿。
[0014]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述数据处理模块包括3个子系统,分别是存储系统,控制系统和处理系统;其中,
[0015]所述存储系统:用于存储压力传感器所需的运行程序,所述存储系统采用的工艺可以为OTP ROM, EEP ROM、FIASH工艺中的一种;
[0016]所述控制系统:
[0017]用于控制所述可调增益模块的放大范围,其范围为1-32倍;
[0018]用于控制所述模数转换模块的多个物理量信息转换的速率,其转换的速率在ΙΟΟΗζ-ΙΜΗζ ;
[0019]用于控制所述数字模拟转换模块的调整电流驱动范围,其调整电流驱动范围在100 μA-2mA ;
[0020]通道切换的切换时序和可编程放大模块的放大倍数;其放大倍数在0-50倍;
[0021]所述处理系统:用于处理转换后的电压信号传递至出具串行化模块中进行串行。
[0022]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中芯片与所述压力传感器和温度传感器之间的连接方式可以为恒压方法、恒流方法中的一种;其中在所述芯片的管脚上设置有电流/电压转换模块即可实现恒压法连接。
[0023]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中该井下压力、称重传感系统芯片的工作温度范围在_60°C至150°C之间。
[0024]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述总线取电模块可同时为芯片提供备用电源和通讯。
[0025]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述电源模块可以通过芯片上设置的管脚进行供电也可通过总线取电模块供电。
[0026]一种井下压力、称重传感系统芯片,其中
[0027]所述数字化电流环总线用于将采集到的物理量信息传输至输出设备中,同时调整该数字化电流环总线上的电流环强度为总线取电模块进行供电保障;单一的数字化电流环总线可同时与多个井下压力、称重传感系统芯片进行有效的连接。
[0028]与现有技术相比具有以下优点,该结构可以同时测量不同传感器的物理量进行运算后并且根据不同的客户需求将数据信息进行实时传输;同时具有集成度高,稳定性高,传输数据准确,价格低廉,同时可以有效的节省了空间,降低成本,在传感系统芯片内部设有数字模拟转换模块和性的存储器能够满足对大部分传感器通用性和井下恶劣环境作业的需求。
【专利附图】

【附图说明】
[0029]图1是本发明一种井下压力、称重传感系统芯片中可对多个压力传感器进行监测和数据传输的整体模块示意图;
[0030]图2是本发明一种井下压力、称重传感系统芯片中可对单个压力传感器进行监测和数据传输的整体模块示意图;
[0031]图3是本发明一种井下压力、称重传感系统芯片中数据处理模块的模块示意图。【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明,应当理解,以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0033]实施例1,图1是本发明一种井下压力、称重传感系统芯片中可对多个压力传感器进行监测和数据传输的整体模块示意图;
[0034]如图1所示:一种井下压力、称重传感系统芯片,是由基板构成,芯片焊接在基板上,在芯片上设有28个管脚,其特征在于:所述芯片的管脚通过基板管脚分别与4个压力传感器和I个温度传感器进行连接;在芯片上设有通道切换模块、数模转换模块、电源模块、可调增益模块、模数转换模块、数据处理模块、数据串行化模块、总线取电模块、电压/电流转换模块、可调时钟模块和数字化电流环比总线,各个功能模块之间通过电连接方式进行连接。
[0035]如图1所示:一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述芯片内部的各个功能模块的连接关系为:通道切换模块通过芯片管脚与4个压力传感器和I个温度传感器进行连接并逐次采集4个压力物理量信息和I个温度物理量信息,将采集到5个物理量信息传输至可调增益模块中进行不同倍数的放大后形成较为统一的物理量信息后传输至模数转换模块进行模拟信号向数字信号的转换;转换后的数字信号传输至数据处理模块中进行处理,将处理后的数字信号进行数据串行化处理后再传输至电压/电流转换模块中进行转换形成电流信号后经数字化电流环总线输出;其中所述数字模拟转换模块通过芯片管脚与压力传感器进行连接;电源模块为数字模拟转换模块提供电源;总线取电模块为电源模块提供备用电源;数据处理模块同时还与可调增益模块、数字模拟转换模块和模数转换模块进行连接;所述可调时钟模块与数据处理模块进行连接,为数据处理模块提供了数据处理模块的工作速率。
[0036]具体实施例中,数字模拟转换模块为压力传感器和温度传感器提供驱动。
[0037]具体实施例中,压力传感器的物理量信息以电压信号通过芯片的管脚传输到可调增益模块的输入端。
[0038]具体实施例中,温度传感器的物理量信息以电压信号通过芯片的管脚传输到可调增益模块的输入端。
[0039]具体实施例中,I个温度传感器与4个压力传感器进行连接,用于为4个压力传感器的温度补偿。
[0040]具体实施例中,温度传感器中的温度信息到数字模拟转换模块中用于补偿压力传感器所在环境温度对真实压力造成的偏移。
[0041]具体实施例中,可调增益模块为4个压力传感器提供了不同的放大倍数,使4组压力传感器信息的数值大致相同。
[0042]具体实施例中,压力传感器中含有惠更斯电路并通过该电路中的电阻与芯片的管脚进行连接。
[0043]具体实施例中,数字模拟转换模块和可调增益模块实现了对绝大部分压力传感器的通用,本案例中所采用的压力传感器为光纤温度与压力二参量永久式油井传感器。
[0044]如图3所示,一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述数据处理模块包括3个子系统,分别是存储系统,控制系统和处理系统;其中,
[0045]所述存储系统:用于存储压力传感器所需的运行程序,所述存储系统采用的工艺为 OTP ROM ;[0046]所述控制系统:
[0047]用于控制所述可调增益模块的放大范围,在本实施例中可调增益模块的放大倍数为6倍。
[0048]用于控制所述模数转换模块的多个物理量信息转换的速率,其转换的速率为500Hz ;
[0049]用于控制所述数字模拟转换模块的调整电流驱动范围,其调整电流驱动为900 μ A ;
[0050]通道切换的切换时序和可编程放大模块的放大倍数;其放大倍数为12倍;
[0051]所述处理系统:用于处理转换后的电压信号传递至出具串行化模块中进行串行。
[0052]具体实施例中,压力传感器和温度传感器之间的连接方式为恒压方法,其中在所述芯片的管脚上设置有电流/电压转换模块实现恒压法连接。
[0053]具体实施例中,该井下压力、称重传感系统芯片的工作温度值为_20°C。
[0054]具体实施例中,总线取电模块可同时为芯片提供备用电源和通讯。
[0055]具体实施例中,电源模块通过总线取电模块供电。
[0056]具体实施例中,数字化电流环总线用于将采集到的物理量信息传输至输出设备中,同时调整该数字化电流环总线上的电流环强度为总线取电模块进行供电保障;单一的数字化电流环总线可同时与4个井下压力、称重传感系统芯片进行有效的连接。
[0057]实施例2,图2是本发明一种井下压力、称重传感系统芯片中可对单个压力传感器进行监测和数据传输的整体模块示意图;
[0058]如图2所示,一种井下压力、称重传感系统芯片,是由基板构成,芯片焊接在基板上,在芯片上设有12个管脚,其特征在于:所述芯片的管脚通过基板管脚分别与I个压力传感器和I个温度传感器进行连接;在芯片上设有数模转换模块、电源模块、可调增益模块、模数转换模块、数据处理模块、数据串行化模块、总线取电模块、电压/电流转换模块、可调时钟模块和数字化电流环比总线,各个功能模块之间通过电连接方式进行连接。
[0059]如图2所示,一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述芯片内部的各个功能模块的连接关系为:可调增益模块通过芯片管脚与I个压力传感器和I个温度传感器进行连接并逐次采集I个压力物理量信息和I个温度物理量信息,将采集到2个物理量信息进行倍数的放大后形成较为统一的物理量信息后传输至模数转换模块进行模拟信号向数字信号的转换;转换后的数字信号传输至数据处理模块中进行处理,将处理后的数字信号进行数据串行化处理后再传输至电压/电流转换模块中进行转换形成电流信号后经数字化电流环总线输出;其中所述数字模拟转换模块通过芯片管脚与压力传感器进行连接;电源模块为数字模拟转换模块提供电源;总线取电模块为电源模块提供备用电源;数据处理模块同时还与可调增益模块、数字模拟转换模块和模数转换模块进行连接;所述可调时钟模块与数据处理模块进行连接,为数据处理模块提供了数据处理模块的工作速率。
[0060]具体实施例中,数字模拟转换模块为压力传感器和温度传感器提供驱动。
[0061]具体实施例中,压力传感器的物理量信息以电压信号通过芯片的管脚传输到可调增益模块的输入端。
[0062]具体实施例中,温度传感器的物理量信息以电压信号通过芯片的管脚传输到可调增益模块的输入端。[0063]具体实施例中,I个温度传感器与I个压力传感器进行连接,用于为压力传感器的温度补偿。
[0064]具体实施例中,温度传感器中的温度信息到数字模拟转换模块中用于补偿压力传感器所在环境温度对真实压力造成的偏移。
[0065]具体实施例中,可调增益模块为I个压力传感器提供了放大倍数。
[0066]具体实施例中,压力传感器中含有惠更斯电路并通过该电路中的电阻与芯片的管脚进行连接。
[0067]具体实施例中,数字模拟转换模块和可调增益模块实现了对绝大部分压力传感器的通用,本案例中所采用的压力传感器为蓝宝石压力传感器。
[0068]如图3所示,一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述数据处理模块包括3个子系统,分别是存储系统,控制系统和处理系统;其中,
[0069]所述存储系统:用于存储压力传感器所需的运行程序,所述存储系统采用的工艺为 EEP ROM ;
[0070]所述控制系统:
[0071]用于控制所述可调增益模块的放大范围,在本实施例中可调增益模块的放大倍数为12倍。
[0072]用于控制所述模数转换模块的多个物理量信息转换的速率,其转换的速率为800Hz ;
[0073]用于控制所述数字模拟转换模块的调整电流驱动范围,其调整电流驱动为300 u A ;
[0074]通道切换的切换时序和可编程放大模块的放大倍数;其放大倍数为5倍;
[0075]所述处理系统:用于处理转换后的电压信号传递至出具串行化模块中进行串行。
[0076]具体实施例中,压力传感器和温度传感器之间的连接方式为恒流方法。
[0077]具体实施例中,该井下压力、称重传感系统芯片的工作温度值为80°C。
[0078]具体实施例中,总线取电模块可同时为芯片提供备用电源和通讯。
[0079]具体实施例中,电源模块通过总线取电模块供电。
[0080]具体实施例中,数字化电流环总线用于将采集到的物理量信息传输至输出设备中,同时调整该数字化电流环总线上的电流环强度为总线取电模块进行供电保障;单一的数字化电流环总线可与I个井下压力、称重传感系统芯片进行有效的连接。
[0081]实施例3,图1是本发明一种井下压力、称重传感系统芯片中可对多个压力传感器进行监测和数据传输的整体模块示意图;
[0082]如图1所示:一种井下压力、称重传感系统芯片,是由基板构成,芯片焊接在基板上,在芯片上设有16个管脚,其特征在于:所述芯片的管脚通过基板管脚分别与3个压力传感器和I个温度传感器进行连接;在芯片上设有通道切换模块、数模转换模块、电源模块、可调增益模块、模数转换模块、数据处理模块、数据串行化模块、总线取电模块、电压/电流转换模块、可调时钟模块和数字化电流环比总线,各个功能模块之间通过电连接方式进行连接。
[0083]如图1所示:一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述芯片内部的各个功能模块的连接关系为:通道切换模块通过芯片管脚与3个压力传感器和I个温度传感器进行连接并逐次采集3个压力物理量信息和I个温度物理量信息,将采集到4个物理量信息传输至可调增益模块中进行不同倍数的放大后形成较为统一的物理量信息后传输至模数转换模块进行模拟信号向数字信号的转换;转换后的数字信号传输至数据处理模块中进行处理,将处理后的数字信号进行数据串行化处理后再传输至电压/电流转换模块中进行转换形成电流信号后经数字化电流环总线输出;其中所述数字模拟转换模块通过芯片管脚与压力传感器进行连接;电源模块为数字模拟转换模块提供电源;总线取电模块为电源模块提供备用电源;数据处理模块同时还与可调增益模块、数字模拟转换模块和模数转换模块进行连接;所述可调时钟模块与数据处理模块进行连接,为数据处理模块提供了数据处理模块的工作速率。
[0084]具体实施例中,数字模拟转换模块为压力传感器和温度传感器提供驱动。
[0085]具体实施例中,压力传感器的物理量信息以电压信号通过芯片的管脚传输到可调增益模块的输入端。
[0086]具体实施例中,温度传感器的物理量信息以电压信号通过芯片的管脚传输到可调增益模块的输入端。
[0087]具体实施例中,I个温度传感器与3个压力传感器进行连接,用于为3个压力传感器的温度补偿。
[0088]具体实施例中,温度传感器中的温度信息到数字模拟转换模块中用于补偿压力传感器所在环境温度对真实压力造成的偏移。
[0089]具体实施例中,可调增益模块为3个压力传感器提供了不同的放大倍数,使3组压力传感器信息的数值大致相同。
[0090]具体实施例中,压力传感器中含有惠更斯电路并通过该电路中的电阻与芯片的管脚进行连接。
[0091]具体实施例中,数字模拟转换模块和可调增益模块实现了对绝大部分压力传感器的通用,本案例中所采用的压力传感器为扩散硅压力传感器。
[0092]如图3所示,一种井下压力、称重传感系统芯片,其中所述数据处理模块包括3个子系统,分别是存储系统,控制系统和处理系统;其中,
[0093]所述存储系统:用于存储压力传感器所需的运行程序,所述存储系统采用的工艺为 FLASH ;
[0094]所述控制系统:
[0095]用于控制所述可调增益模块的放大范围,在本实施例中可调增益模块的放大倍数为32倍。
[0096]用于控制所述模数转换模块的多个物理量信息转换的速率,其转换的速率为650Hz ;
[0097]用于控制所述数字模拟转换模块的调整电流驱动范围,其调整电流驱动为550 μ A ;
[0098]通道切换的切换时序和可编程放大模块的放大倍数;其放大倍数为8倍;
[0099]所述处理系统:用于处理转换后的电压信号传递至出具串行化模块中进行串行。
[0100]具体实施例中,压力传感器和温度传感器之间的连接方式为恒压方法,其中在所述芯片的管脚上设置有电流/电压转换模块实现恒压法连接。[0101]具体实施例中,该井下压力、称重传感系统芯片的工作温度值为120°C。
[0102]具体实施例中,总线取电模块可同时为芯片提供备用电源和通讯。
[0103]具体实施例中,电源模块通过总线取电模块供电。
[0104]具体实施例中,数字化电流环总线用于将采集到的物理量信息传输至输出设备中,同时调整该数字化电流环总线上的电流环强度为总线取电模块进行供电保障;单一的数字化电流环总线可同时与4个井下压力、称重传感系统芯片进行有效的连接。
[0105]综上所述,与现有技术相比具有以下优点,该结构可以同时测量不同传感器的物理量进行运算后并且根据不同的客户需求将数据信息进行实时传输;同时具有集成度高,稳定性高,传输数据准确,价格低廉,同时可以有效的节省了空间,降低成本,在传感系统芯片内部设有数字模拟转换模块和性的存储器能够满足对大部分传感器通用性和井下作业的需求。
[0106]尽管上文对本发明进行了详细说明,但是本发明不限于此,本【技术领域】技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此,凡按照本发明原理所作的修改,都应当理解为落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种井下压力、称重传感系统芯片,是由基板构成,芯片焊接在基板上,在芯片上设有多个管脚,其特征在于:所述芯片的管脚通过基板管脚分别与I个以上的压力传感器和I个温度传感器进行连接;在芯片上设有数模转换模块、电源模块、可调增益模块、模数转换模块、数据处理模块、数据串行化模块、总线取电模块、电压/电流转换模块、可调时钟模块和数字化电流环比总线,各个功能模块之间通过电连接方式进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于,所述芯片上还可以设有通道切换模块。
3.根据权利要求1、2所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于,所述芯片内部的各个功能模块的连接关系为:通道切换模块通过芯片管脚与I个以上的压力传感器和I个温度传感器进行连接并逐次采集多个压力物理量信息和I个温度物理量信息,将采集到多个物理量信息和I个物理量信息传输至可调增益模块中进行不同倍数的放大后形成较为统一的物理量信息后传输至模数转换模块进行模拟信号向数字信号的转换;转换后的数字信号传输至数据处理模块中进行处理,将处理后的数字信号进行数据串行化处理后再传输至电压/电流转换模块中进行转换形成电流信号后经数字化电流环总线输出;其中所述数字模拟转换模块通过芯片管脚与压力传感器进行连接;所述电源模块为数字模拟转换模块提供电源;所述总线取电模块为电源模块提供备用电源;所述数据处理模块同时还与可调增益模块、数字模拟转换模块和模数转换模块进行连接;所述可调时钟模块与数据处理模块进行连接,为数据处理模块提供了数据处理模块的工作速率。
4.根据权利要求1、2、3所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于:所述I个温度传感器与一个或多个压力传感器进行连接,用于为一个或多个压力传感器的温度补m \-ΖΧ ο
5.根据权利要求1、2、3所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于:所述数据处理模块包括3个子系统,分别是存储系统,控制系统和处理系统;其中, 所述存储系统:用于存储压力传感器所需的运行程序,所述存储系统采用的工艺可以为 OTP ROM、EEP ROM、FIASH 工艺中的一种; 所述控制系统: 用于控制所述可调增益模块的放大范围,其范围为1-32倍; 用于控制所述模数转换模块的多个物理量信息转换的速率,其转换的速率在ΙΟΟΗζ-ΙΜΗζ ; 用于控制所述数字模拟转换模块的调整电流驱动范围,其调整电流驱动范围在100 μA-2mA ; 通道切换的切换时序和可编程放大模块的放大倍数;其放大倍数在0-50倍; 所述处理系统:用于处理转换后的电压信号传递至出具串行化模块中进行串行。
6.根据权利要求1、2、3所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于:芯片与所述压力传感器和温度传感器之间的连接方式可以为恒压方法、恒流方法中的一种;其中在所述芯片的管脚上设置有电流/电压转换模块即可实现恒压法连接。
7.根据权利要求1、3、5所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于:该井下压力、称重传感系统芯片的工作温度范围在_60°C至150°C之间。
8.根据权利要求1、3所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于:所述总线取电模块可同时为芯片提供备用电源和通讯。
9.根据权利要求1、3所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于:所述电源模块可以通过芯片上设置的管脚进行供电也可通过总线取电模块供电。
10.根据权利要求1、2所述的一种井下压力、称重传感系统芯片,其特征在于: 所述数字化电流环总线用于将采集到的物理量信息传输至输出设备中,同时调整该数字化电流环总线上的电流环强度为总线取电模块进行供电保障;单一的数字化电流环总线可同时与多个井下压力、称重 传感系统芯片进行有效的连接。
【文档编号】E21B47/00GK103527171SQ201210226064
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】黄正宇 申请人:黄正宇
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