一种钻井领域用磁感应信号处理模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油钻井工程领域，特别涉及一种钻井领域用磁感应信号处理模块。
【背景技术】
[0002]目前，在我国石油钻井行业中普遍使用磁通门传感器作为井下测量装置的重要传感器。一般采用3个单轴磁通门传感器来测量地磁信号，由于单轴磁通门传感器的输出是比较复杂的交流载波信号，需要搭建3路复杂繁琐的磁通门传感器信号处理电路，包括:信号放大电路、信号整流电路、信号整形电路、低通滤波电路、积分电路等，需要用到的器件较多，造成电路功耗大、成本高、电路复杂，容易出现失效问题。而磁感应信号处理模块只有一个大封装芯片大小，体积小，不需要搭建复杂电路，本身功耗远小于搭建的复杂3路磁通门传感器信号处理电路，可靠性高，整体性能上远远好于搭建的复杂3路磁通门传感器信号处理电路。
[0003]为了解决使用复杂的3路磁通门传感器信号处理电路成本高、电路功耗大、和容易出现失效问题，选用I块磁感应信号处理模块，可以避免上诉问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种钻井领域用磁感应信号处理模块。可有效地提高井下测量装置的精度，增强抗干扰能力，增加仪器的可靠性，大幅度节约产品成本，使所在的井下测量装置更具有市场竞争力。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种钻井领域用磁感应信号处理模块，包括激励电源电路、3路磁感应信号测量电路、偏置电压源部分和温度传感器部分，激励电源电路包括振荡频率发生器、振荡频率调节电路、分频电路和扩流电路；3路磁感应信号测量电路部分包括选频放大电路、相敏检波电路、积分环节和反馈环节；偏置电压源部分包括偏置电压产生器和偏置电压调节电路；温度传感器部分包括温度传感器芯片及外围配置电路；所述的振荡频率发生器输出一定频率的脉冲信号，再经过分频电路和扩流电路后，给激励变压器提供供电脉冲信号；所述的选频放大电路将磁通门传感器的输出信号从多种频率的输入信号中选取出来，进行放大处理，然后送到相敏检波电路，对放大信号进行半波整流，鉴别信号的相位和频率，经滤波后输出低频解调信号，再经过积分环节、反馈环节，最终输出直流电压值，实现磁通门传感器信号与电压信号的转换；所述的偏置电压产生器提供磁感应信号处理模块中需要使用的偏置电压，当偏置电压出现偏差时，可通过偏置电压调节电路进行调节；所述的温度传感器芯片测量周围环境的温度，将温度值转换成电压值，采集此电压值，然后根据数学公式，转换出对应的温度值。
[0006]本实用新型的有益效果:这种钻井领域用磁感应信号处理模块，采用高度集成的电路，实现模块化，实现对3路磁通门传感器的处理，模块本身体积小、重量轻、功耗小、抗干扰能力强。提高了井下测量装置对地磁信号采集处理的精度，增加仪器的可靠性，大幅度节约产品成本。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的内部电路结构示意图
[0008]图中，I为振荡频率发生器；2为90°移项分频电路；3为扩流电路；4为振荡频率调节电路；5为选频放大电路；6为相敏检波电路；7为积分环节；8为反馈环节；9为偏置电压源；10为偏置电压调节电路；11为温度传感器。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。
[0010]一种钻井领域用磁感应信号处理模块，包括激励电源电路、3路磁感应信号测量电路、偏置电压源9部分和温度传感器11部分，激励电源电路包括振荡频率发生器1、振荡频率调节电路4、分频电路2和扩流电路3 ；3路磁感应信号测量电路部分包括选频放大电路5、相敏检波电路6、积分环节7和反馈环节8 ;偏置电压源9部分包括偏置电压产生器和偏置电压调节电路10 ;温度传感器11部分包括温度传感器芯片及外围配置电路；所述的振荡频率发生器I输出一定频率的脉冲信号，再经过分频电路2和扩流电路3后，给激励变压器提供供电脉冲信号；所述的选频放大电路5将磁通门传感器的输出信号从多种频率的输入信号中选取出来，进行放大处理，然后送到相敏检波电路6，对放大信号进行半波整流，鉴别信号的相位和频率，经滤波后输出低频解调信号，再经过积分环节7、反馈环节8，最终输出直流电压值，实现磁通门传感器信号与电压信号的转换；所述的偏置电压产生器提供磁感应信号处理模块中需要使用的偏置电压，当偏置电压出现偏差时，可通过偏置电压调节电路10进行调节；所述的温度传感器芯片测量周围环境的温度，将温度值转换成电压值，采集此电压值，然后根据数学公式，转换出对应的温度值。
[0011]磁感应信号处理模块主要用于处理3路磁通门传感器的输出信号，激励电源电路部分输出5KHZ的脉冲信号，作为激励变压器原边的供电信号，激励变压器的副边感应信号则作为3个磁通门传感器的供电脉冲信号，然后再将3路磁通门传感器的输出信号送到磁感应信号处理模块的3路磁感应信号测量电路部分，选频放大电路将3路磁通门传感器的输出信号从多种频率的输入信号中选取出来，进行放大处理，然后送到相敏检波电路6，对放大信号进行半波整流，鉴别信号的相位和频率，经滤波后输出低频解调信号，再经过积分环节7、反馈环节8，最终输出直流电压值，实现磁通门传感器信号与电压信号的转换。同时，还可以采集磁感应信号处理模块周围的温度信息，用于判断磁感应信号处理模块所处的环境温度。
【主权项】
1.一种钻井领域用磁感应信号处理模块，包括激励电源电路、3路磁感应信号测量电路、偏置电压源部分和温度传感器部分，其特征在于:激励电源电路包括振荡频率发生器、振荡频率调节电路、分频电路和扩流电路；3路磁感应信号测量电路部分包括选频放大电路、相敏检波电路、积分环节和反馈环节；偏置电压源部分包括偏置电压产生器和偏置电压调节电路；温度传感器部分包括温度传感器芯片及外围配置电路；所述的振荡频率发生器输出一定频率的脉冲信号，再经过分频电路和扩流电路后，给激励变压器提供供电脉冲信号；所述的选频放大电路将磁通门传感器的输出信号从多种频率的输入信号中选取出来，进行放大处理，然后送到相敏检波电路，对放大信号进行半波整流，鉴别信号的相位和频率，经滤波后输出低频解调信号，再经过积分环节、反馈环节，最终输出直流电压值，实现磁通门传感器信号与电压信号的转换；所述的偏置电压产生器提供磁感应信号处理模块中需要使用的偏置电压，当偏置电压出现偏差时，可通过偏置电压调节电路进行调节；所述的温度传感器芯片测量周围环境的温度，将温度值转换成电压值，采集此电压值，然后根据数学公式，转换出对应的温度值。
【专利摘要】一种钻井领域用磁感应信号处理模块，由激励电源电路部分、3路磁感应信号测量电路部分、偏置电压源部分和温度传感器部分组成，具有体积小、功耗小、电路简单、无需搭建复杂繁琐的解调电路，抗干扰能力强，具有检测精度高、可靠性高、稳定性好、耐高温，方便调试等优点。
【IPC分类】E21B49-00, E21B47-00
【公开号】CN204371303
【申请号】CN201420697992
【发明人】付翠玲, 顾鹏, 张小龙, 韩文峰, 常春艳
【申请人】斯伦贝谢金地伟业油田技术(山东)有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年11月20日