一种微电极供电测量电路的制作方法

文档序号:15652263发布日期:2018-10-12 23:19阅读:298来源:国知局

本实用新型涉及石油钻探设备技术领域,特别涉及一种微电极供电测量电路。



背景技术:

在油气田的勘探与开发过程中,测井是发现和评价油、气层的重要手段之一,也是解决一系列地质问题的重要手段。测井的方法有很多种,普通电阻率测井是以岩石导电性能力为基础的一种视电阻率测井方法。

埋藏在地下的岩石电阻率,是一个既不能直接观察,又不能直接测量的物理量,岩石的导电能力或电阻率如何,只能采取间接测量的方法,只有当电流通过它的时候才能表现出来。因此,在测量岩层电阻率时,必须向井内岩层剖面中通以电流,然后研究由于岩层导电性不同对电流分布的影响,即研究电场的分布,才能达到区分不同岩层的目的。微电阻率测井的电极尺寸较小,电极间的距离较近,因此它的探测深度较浅,故称为微电极测井。微电极测井划分薄岩层效果很好,因此它是划分油气层有效厚度的重要方法。现有的微电极测量电路大部分使用分立元器件焊接在电路板上而成,具有测量精度低,可靠性差,高温性能差,体积大,抗干扰能力差等缺点。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型的目的在于提出一种微电极供电测量电路,采用模块化设计,使得仪器小型化,提高了可靠性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种微电极供电测量电路,其特征在于,包括:微电极供电测量电路集成芯片,所述微电极供电测量电路集成芯片呈长方体形状,其上设有13个针状引脚,还焊接有功率放大器、差分放大器、模拟开关、电压基准、相敏检波器、低通滤波器,所述电压基准连接所述模拟开关的输入端,所述模拟开关的输出端连接所述差分放大器的输入端,所述差分放大器的输出端连接所述功率放大器的输入端,所述功率放大器的输出端连接微电极极板,所述微电极极板上设有三个纽扣电极,所述相敏检波器的输入端连接所述微电极极板,所述相敏检波器的输出端连接所述低通滤波器。

进一步,13个所述针状引脚分布在微电极供电测量电路集成芯片的两侧,一侧为7个引脚,另一侧为6个引脚,所述针状引脚从1至13依次为G2A引脚、G2B引脚、V+引脚、GND引脚、V-引脚、GD引脚、OUT2引脚、OUT1引脚、FB引脚、IN2引脚、IN1引脚、G1B引脚、G1A引脚。

进一步,所述功率放大器采用TD823,其输出端通过所述GD引脚连接所述微电极极板的其中一个纽扣电极。

进一步,所述相敏检波器的输入端通过所述IN2引脚、IN1引脚连接所述微电极极板的另外两个纽扣电极,作为测量电极,所述相敏检波器还连接所述G2A引脚、G2B引脚、G1B引脚和G1A引脚。

进一步,所述低通滤波器采用一阶RC低通滤波器,其输出端连接所述OUT2引脚、OUT1引脚。

进一步,所述电压基准采用ADR02,用于提供5V电压基准。

进一步,所述模拟开关采用MAX4622,所述FB引脚分别连接所述模拟开关和所述相敏检波器。

进一步,所述微电极供电测量电路集成芯片上标记有WDJ1型号字样。

进一步,所述微电极供电测量电路集成芯片的长为43mm,宽为35.8mm,高为9mm。

本实用新型的优点在于:采用模块化设计,使得微电极供电测量电路小型化,提高了可靠性,为微电极供电测量电路提供了稳定的3mA恒流方波电源,在芯片进行封装前,进行高温老化筛选,保证了该供电测量电路在150℃环境温度下连续工作4小时。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种微电极供电测量电路的电路原理图;

图2为本实用新型的微电极极板的结构图;

图3为本实用信心的微电极极板在地层中的结构图;

图4为本实用新型的一种微电极供电测量电路的引脚图;

图5为本实用新型的一种微电极供电测量电路的外形尺寸图;

图6为本实用新型的一种微电极供电测量电路的外形尺寸图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图6所示,一种微电极供电测量电路,其特征在于,包括:微电极供电测量电路集成芯片,所述微电极供电测量电路集成芯片呈长方体形状,其上设有13个针状引脚,还焊接有功率放大器、差分放大器、模拟开关、电压基准、相敏检波器、低通滤波器,所述电压基准连接所述模拟开关的输入端,所述模拟开关的输出端连接所述差分放大器的输入端,所述差分放大器的输出端连接所述功率放大器的输入端,所述功率放大器的输出端连接微电极极板,所述微电极极板上设有三个纽扣电极,所述相敏检波器的输入端连接所述微电极极板,所述相敏检波器的输出端连接所述低通滤波器。

进一步,13个所述针状引脚分布在微电极供电测量电路集成芯片的两侧,一侧为7个引脚,另一侧为6个引脚,所述针状引脚从1至13依次为G2A引脚、G2B引脚、V+引脚、GND引脚、V-引脚、GD引脚、OUT2引脚、OUT1引脚、FB引脚、IN2引脚、IN1引脚、G1B引脚、G1A引脚。

进一步,所述功率放大器采用TD823,其输出端通过所述GD引脚连接所述微电极极板的其中一个纽扣电极。

进一步,所述相敏检波器的输入端通过所述IN2引脚、IN1引脚连接所述微电极极板的另外两个纽扣电极,作为测量电极,所述相敏检波器还连接所述G2A引脚、G2B引脚、G1B引脚和G1A引脚。

进一步,所述低通滤波器采用一阶RC低通滤波器,其输出端连接所述OUT2引脚、OUT1引脚。

进一步,所述电压基准采用ADR02,用于提供5V电压基准,ADR02的温漂只有3ppm/℃。

进一步,所述模拟开关采用MAX4622,所述FB引脚分别连接所述模拟开关和所述相敏检波器。

进一步,所述微电极供电测量电路集成芯片上标记有WDJ1型号字样。

进一步,所述微电极供电测量电路集成芯片的长为43mm,宽为35.8mm,高为9mm。

工作方式:电压基准电路提供5V电压基准,模拟开关和差分放大器组成供电方波换向电路,模拟开关的输入接5V电压基准和GND,从FB引脚输入的200Hz方波信号控制模拟开关的通断,输出的信号经过差分放大器,输出±15V的方波信号,方波信号再通过功率放大器输出,为微电极的测量提供恒流方波供电信号源。

测井过程中,恒流方波信号通过微电极极板上的纽扣电极与地层接触,形成球形电场;微电极极板上的另外两个纽扣电极作为测量电极,测量的微电位和微梯度信号经过相敏检波电路处理,输出直流信号,然后再经过一阶RC低通滤波器输出,输出的两路模拟信号,经过AD采集转换,通过编码上传到地面系统。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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